激光加工技術(shù)xiuga-文庫吧
2025-04-20 02:30 本頁面
【正文】 焊 1）激光深熔焊的原理 2）激光深熔焊工藝參數(shù) 3）激光焊接過程中的幾種效應(yīng) 五、激光焊的優(yōu)點 當(dāng)激光功率密度達(dá)到 106— 107W／ cm2時，功率輸入遠(yuǎn)大于熱傳導(dǎo)、對流及輻射散熱的速率，材料表面發(fā)生汽化而形成小孔（圖 721），孔內(nèi)金屬蒸汽壓力與四周液體的靜力和表面張力形成動態(tài)平衡，激光可以通過孔中直射到孔底。 ※ 臨界功率密度： 深熔焊時，功率密度必須大于某一數(shù)值，才能引起小孔效應(yīng)。這一數(shù)值，稱為臨界功率密度 圖 721 深熔焊 小 孔示意圖 ※ 激光深熔焊的熔深 ： 激光深熔焊熔深與激光輸出功率密度密切相關(guān)，也是功率和光斑直徑的函數(shù) 。 8 激光打孔 一、激光打孔原理 激光打孔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括激光器、加工頭、冷卻系統(tǒng)、數(shù)控裝置和操作面盤（圖 713）。 二、激光打孔工藝參數(shù)的影響 ※ 脈沖寬度對打孔的影響 ： 脈沖寬度對打孔深度、孔徑、孔形的影響較大。窄脈沖能夠得到較深而且較大的孔；寬脈沖不僅使孔深度、孔徑變小，而且使孔的表面粗糙度變大，尺寸精度下降。 圖 713 激光打孔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)示意圖 9 激光打孔 二、激光打孔工藝參數(shù)的影響 ※ 激光打孔中離焦量對打孔的影響 當(dāng)激光聚焦于材料上表面時，打出的孔比較深，錐度較小。在焦點處于表面下某一位置時相同條件下打出的孔最深；而過分的入焦和離焦都會使得激光功率密度大大降低，以至打成盲孔（圖 715）。 圖 715 離焦量對打孔質(zhì)量的影響 10 激光打孔 二、激光打孔工藝參數(shù)的影響 ※ 被加工材料對打孔的影響 ※ 脈沖激光的重復(fù)頻率對打孔的影響 用調(diào) Q方法取得巨脈沖時，脈沖的平均功率基本不變，脈寬也不變，重復(fù)頻率越高，脈沖的峰值功率越小，單脈沖的能量也越小。這樣打出的孔深度要減小。 材料對激光的吸收率直接影響到打孔的效率。由于不同材料對不同激光波長有不同的吸收率，必須根據(jù)所加工的材料性質(zhì)選擇激光器。 11 激光切割 一、激光切割的原理與特點 切割過程中激光光束聚焦成很小的光點（最小直徑可小于 ）使焦點處達(dá)到很高功率密度（可超過 106W/cm2）。 如圖 717所示為激光切割頭的結(jié)構(gòu)，除了透鏡以外它還有一個噴出輔助氣體流的同軸噴嘴 。 激光切割的特點： 圖 717 激光切割頭的結(jié)構(gòu)示意圖 12 激光切割 二、激光切割分類及其機(jī)理 ※ 激光功率 : 激光切割時所需功率的大小，是由材料性質(zhì)和切割機(jī)理決定的。 三、激光切割的工藝參數(shù)及其規(guī)律 ※ 汽化切割 :工件在激光作用下快速加熱至沸點，部分材料化作蒸汽逸去，部分材料為噴出物從切割縫底部吹走。這種切割機(jī)制所需激光功率密度一般為 108Ｗ/cm2左右，是無熔化材料的切割方式 ※ 熔化切割 : 激光將工件加熱至熔化狀態(tài)，與光束同軸的氬、氦、氮等輔助氣流將熔化材料從切縫中吹掉。熔化切割所需的激光功率密度一般為 107Ｗ /cm2左右 ※ 氧助熔化切割 : 金屬被激光迅速加熱至燃點以上，與氧發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)
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