激光焊接在激光切割加工中的主要應(yīng)用
焊接過程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴(kuò)散,通過控制激光脈沖的寬度、能量,、峰功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池.
激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束來實(shí)現(xiàn)焊接,它的焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接.功率密度小于104~105w/㎝?為熱傳導(dǎo)焊,此時熔深淺,、焊接速度慢.當(dāng)功率密度大于105~107w/㎝?時,金屬表面受熱作用下凹成孔穴,形成深熔焊,具有焊接速度快、深寬比大的特點(diǎn).
激光焊接由于具有的優(yōu)點(diǎn),已成功地應(yīng)用于微,、小型件焊接中.高功率---及高功率yag激光器的出現(xiàn),開辟了激光切割 激光切割加工激光焊接的新領(lǐng)域.
汽化切割過程中,,蒸汽隨身帶走熔化質(zhì)點(diǎn)和沖刷碎屑,,形成孔洞,。汽化過程中,大約40%的材料化作蒸汽消失,,而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅(qū)除的,。
在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度升至沸點(diǎn)溫度的速度是如此之快,,---避免熱傳導(dǎo)造成的熔化,,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走,。一些不能熔化的材料,,如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的,。
激光切割加工機(jī)的激光特點(diǎn)
(一)定向發(fā)光
普通光源是向四面八方發(fā)光.要讓發(fā)射的光朝一個方向傳播,需要給光源裝上的聚光裝置,如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡,使輻射光匯集起來向一個方向射出.激光器發(fā)射的激光,天生就是朝一個方向射出,光束的發(fā)散度小,大約只有0.001弧度,接近了平行.1962年,人類次使用激光照射月球,地球離月球的距離約38萬公里,但激光在月球表面的光斑不到兩公里.若以聚光效果---,看似平行的探照燈光柱射向月球,按照其光斑直徑將覆蓋整個月球.
(二)亮度---
在激光發(fā)明前,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度高,與太陽的亮度---,而紅寶石激光器的激光亮度,能超過氙燈的幾百億倍.因?yàn)榧す獾牧炼?--,所以能夠照亮遠(yuǎn)距離的物體.紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位),顏色鮮紅,激光光斑明顯可見.若用功率強(qiáng)的探照燈照射月球,產(chǎn)生的照度只有約一萬億分之一勒克斯,人眼---無法察覺.激光亮度---的主要原因是定向發(fā)光.大量光子集中在一個小的空間范圍內(nèi)會射出,能量密度自然---. 激光的亮度與陽光之間的比值是---的,而且它是人類創(chuàng)造的. 激光的顏色 激光的顏色取決于激光的波長,而波長取決于發(fā)出激光的活性物質(zhì),即被---后能產(chǎn)生激光的那種材料.---紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束,半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光,因此我們的眼睛看不見,但它的能量恰好能---激光唱片,并能用于光纖通訊.
激光分離技術(shù):激光分離技術(shù)主要指激光切割技術(shù)和激光打孔技術(shù).激光分離技術(shù)是將能量-到微小的空間,可獲的105~1015w/cm2---的輻照功率密度,利用這一高密度的能量進(jìn)行非接觸,、高速度、的加工方法.在如此高的光功率密度照射下,幾乎可以對任何材料實(shí)現(xiàn)激光切割和打孔.激光切割技術(shù)是一種擺脫傳統(tǒng)的機(jī)械切割,、熱處理切割之類的全新切割法,具有更高的切割精度,、---的粗糙度、更靈活的切割方法和更高的生產(chǎn)效率等特點(diǎn).激光打孔方法作為在固體材料上加工孔方法之一,已成為一項(xiàng)擁有特定應(yīng)用的加工技術(shù),主要運(yùn)用在航空,、航天與微電子行業(yè)中.
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