激光切割是由激光器所發(fā)出的水平激光束經(jīng)45°全反射鏡變?yōu)榇怪毕蛳碌募す馐?，后?jīng)透鏡聚焦，在焦點處聚成一的光斑，光斑照射在材料上時，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，并配合輔助氣體（有二氧化碳氣體，氧氣，氮氣等）吹走熔化的廢渣，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對材料的切割。圍繞激光焊接、激光切割及相關自動化等工藝技術的研究，通過先進的激光制造技術、智能制造裝備與現(xiàn)代服務業(yè)的結合，為國民經(jīng)濟和國防建設的技術進步和產(chǎn)業(yè)升級做出貢獻。

激光切割的分類：1）汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時間內(nèi)汽化，形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時需要大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）熔化切割，激光熔化切割時，用激光加熱使金屬材料熔化，噴嘴噴吹非氧化性氣體（Ar、He、N等），依靠氣體的強大壓力使液態(tài)金屬排出，形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。通過技術團隊研發(fā)和核心技術產(chǎn)業(yè)化，研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的金屬3D打印設備、激光熔覆設備以及功能性部件，突破國外核心技術的壟斷，以持續(xù)研發(fā)及技術裝備的升級應用，帶動增材制造產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，促進國家傳統(tǒng)制造業(yè)向現(xiàn)代化智能裝備制造業(yè)的快速轉型。3）氧氣切割，它是用激光作為預熱熱源，用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應區(qū)吹出，而切割速度遠遠大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。4）劃片與控制斷。激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關激光器和CO2激光器?？刂茢嗔咽抢眉す饪滩蹠r所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應力，使材料沿小槽斷開。

焊接優(yōu)點

（1）焊件位置，務必在激光束的聚焦范圍內(nèi)。

（2）焊件需使用夾治具時，必須確保焊件的終位置需與激光束將沖擊的焊點對準。

（3）可焊厚度受到限制滲透厚度遠超過19mm的工件，生產(chǎn)線上不適合使用激光焊接。

（4）高反射性及高導熱性材料如鋁、銅及其合金等，焊接性會受激光所改變。

（5）當進行中能量至高能量的激光束焊接時，需使用等離子控制器將熔池周圍的離子化氣體驅除，以確保焊道的再出現(xiàn)。

（6）能量轉換效率太低，通常低于10%。

（7）焊道快速凝固，可能有氣孔及脆化的顧慮。

（8）設備昂貴。

激光熔覆的激光器主要有CO2激光器和固體激光器（主要包括纖激光器和二極管激光器，老式燈泵浦激光器由于光電轉化效率低，維護繁瑣等問題已逐漸淡出市場）。對于連續(xù)CO2激光熔覆，國內(nèi)外學者已做了大量研究.高功率固體激光器的研制發(fā)展迅速，主要用于有色合金表面改性。據(jù)文獻報道，采用CO2激光進行鋁合金激光熔覆，鋁合金基體在CO2激光輻照條件下容易變形，甚至塌陷。激光淬火是快速加熱、自激冷卻，不需要爐膛保溫和冷卻液淬火，是一種無污染綠色環(huán)保熱處理工藝，可以很容易實行對大型模具表面進行均勻淬火。固體激光器，較CO2激光波長小1個數(shù)量級，因而更適合此類金屬的激光熔覆