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2018年11月27日廣西柳州市官塘大橋正式建成通車，10月24日港珠澳大橋正式通車...這些橋梁凝聚了中國(guó)頂尖的橋梁建筑技術(shù)，給世人展示了中國(guó)改革開(kāi)放中美好的一面。橋梁一詞新華字典中解釋為架設(shè)在江河湖海上，使車輛行人等能順利通行的構(gòu)筑物。而在它們身上或大或小都有著激光工藝應(yīng)用的影子，自激光技術(shù)問(wèn)世以來(lái)就得到迅速的發(fā)展，從單一的行業(yè)應(yīng)用擴(kuò)散到各行各業(yè)中，成為一些行業(yè)發(fā)展中不可缺少的部分，橋梁行業(yè)中的應(yīng)用正是激光工藝逐漸成熟的象征。
橋梁一般是由五大部件和五小部件組成，五大部件主要包括(1)橋跨結(jié)構(gòu)(或稱橋孔結(jié)構(gòu)/上部結(jié)構(gòu))，(2)橋梁支座系統(tǒng)，(3)橋墩、橋臺(tái)，(4)承臺(tái)，(5)挖井或樁基。五小部件主要包括(1)橋面鋪裝，(2)防排水系統(tǒng)，(3)欄桿，(4)伸縮縫，(5)燈光照明。激光工藝在哪些部件建筑中體現(xiàn)了其智慧呢？
光纖激光切割在橋梁建筑中的應(yīng)用
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，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(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的（如0．1mm左右）切縫，完成對(duì)材料的切割。
現(xiàn)代橋梁建筑都會(huì)應(yīng)用到大量的金屬材料應(yīng)用到建造橋梁中，以減輕橋梁本身的承重從而達(dá)到延長(zhǎng)壽命和其安全性。所以對(duì)金屬的質(zhì)地、厚度等有較大的要求，光纖激光切割機(jī)可以切割碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅等多種金屬，且通過(guò)激光切割的材料，割縫質(zhì)量好，切面垂直，無(wú)毛刺，氧化層薄，切面光滑，熱變形小，曲線切割精度高。這些優(yōu)點(diǎn)不僅能加快建筑的進(jìn)程，還能保證應(yīng)用到橋跨結(jié)構(gòu)、橋梁支座系統(tǒng)等材料的質(zhì)量。
此外還有光纖激光切管機(jī)，該設(shè)備主要是切割管材的，有方形管、圓形管、異形管等，材料切割直徑、厚度能滿足大型橋梁的需求，比如欄桿的切割、路燈樁的切割等都能使用切管機(jī)進(jìn)行切割，具備多管同時(shí)下料、柔性加工等顯著優(yōu)點(diǎn)。
光纖激光焊接在橋梁建筑中的應(yīng)用
激光焊接是利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱，激光輻射的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散，將材料熔化后形成特定熔池以達(dá)到焊接的目的。激光焊接工藝多應(yīng)用于制造業(yè)、粉末冶金、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等行業(yè)中，它可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊、對(duì)接焊、疊焊、密封焊等，深寬比高，焊縫寬度小，熱影響區(qū)小、變形小，焊接速度快，焊縫平整、美觀，焊后無(wú)需處理或只需簡(jiǎn)單處理，焊縫質(zhì)量高，無(wú)氣孔，可精確控制，聚焦光點(diǎn)小，定位精度高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
橋梁建筑行業(yè)中有使用到大量的厚鋼板和金屬物料零部件，激光焊能將厚度有10mm兩塊鋼板焊接起來(lái)，甚至更厚的鋼板，而且能保障焊縫嚴(yán)密、無(wú)渣、平整。采用激光釬焊接頭等形式對(duì)零件進(jìn)行焊接，這是利用液態(tài)釬料在母材表面潤(rùn)濕、鋪展與母材相互溶解和擴(kuò)散，以及在母材間隙中潤(rùn)濕、毛細(xì)流動(dòng)、填縫與母材相互溶解和擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)零件間的連接，不僅可達(dá)到技術(shù)的要求還能有效的增加韌性。
激光熔覆在橋梁建筑中的應(yīng)用
激光熔覆是一種新的表面改性技術(shù)。它通過(guò)在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結(jié)合的添料熔覆層。
橋梁建筑中使用到的金屬都要裸露到室外經(jīng)受風(fēng)吹雨打，所以如果對(duì)金屬進(jìn)行激光熔覆能顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達(dá)到表面改性或修復(fù)的目的，既滿足了對(duì)材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素。
激光淬火在橋梁建筑中的應(yīng)用
激光淬火是利用激光將材料表面加熱到相變點(diǎn)以上，隨著材料自身冷卻，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而使材料表面硬化的淬火技術(shù)。經(jīng)過(guò)激光淬火的金屬其硬度增高 、淬火層組織細(xì)密、強(qiáng)韌性好。激光淬火技術(shù)可對(duì)各種導(dǎo)軌、大型齒輪、軸頸、汽缸內(nèi)壁、模具、減振器、摩擦輪、軋輥、滾輪零件進(jìn)行表面強(qiáng)化，一些橋梁建筑中的減振器、路面導(dǎo)軌、滾輪零件等就應(yīng)用了經(jīng)過(guò)該技術(shù)處理后的金屬材料。
激光清洗在橋梁建筑中的應(yīng)用
激光清洗是由高強(qiáng)度的光束、短脈沖激光及污染層之間的相互作用所導(dǎo)致的光物理反應(yīng)，從而達(dá)到清洗的目的。
橋梁建筑中的金屬材料在使用一段時(shí)間后，有部分材料會(huì)生銹、或表明層出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，在進(jìn)行修補(bǔ)前都要經(jīng)過(guò)“清洗”才能進(jìn)行新一輪的修復(fù)。現(xiàn)在對(duì)環(huán)境污染大的清潔劑已經(jīng)被停止使用，而染激光清洗具有無(wú)研磨、非接觸、無(wú)熱效應(yīng)和適用于各種材質(zhì)的物體等清洗特點(diǎn)，被認(rèn)為是最可靠、最有效的解決辦法。同時(shí)，激光清洗可以解決采用傳統(tǒng)清洗方式無(wú)法解決的問(wèn)題。
未來(lái)
中國(guó)的高鐵技術(shù)雖屬于世界領(lǐng)先的地位了，然而有很多偏遠(yuǎn)的山區(qū)是高鐵無(wú)法到達(dá)的，因而需要建造大量的公路與橋梁，讓偏僻的地方可以連接外界讓那的東西可以出去，實(shí)現(xiàn)人人富裕。作為應(yīng)用到橋梁建造中的激光技術(shù)未來(lái)可期，也會(huì)成為激光設(shè)備應(yīng)用行業(yè)的增長(zhǎng)點(diǎn)之一。
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