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激光焊接熱傳導理論對焊接質量影響

发布时间:2017-01-10 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


    激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面,通过激光与金属的相互作用,使金属熔化形成焊接。在激光与金属的相互作用过程中,金属熔化但为其中一种物理现象。有时,光能并非主要转化为金属熔化,面以其它形式表现出来,如汽化、等离子体形成等。然而,要实现良好的熔融焊接,必须使金属熔化成为能量转换的主要形式。为此,必颓了解激光与金属相互作用中所产生的各种物理现象以及这些物理现象与散光参数的关系,从而通过控制激光参数,使激光能量绝大部分转换为金属熔化的能量,达到焊接日的。
    高强度激光束与金属柑[作用过程相当复杂,但对于大多数实际应用,因能量密度低于103一109w/cm2,激光作用时间远大于l0-9s,则激光与金属相互作用过程主要涉及光的反射、光的吸收,热传导及物质的传导.由于辐射至材料表面的功率密度较骶,光能量仅被表层吸收,不产生非线性或小孔效应,即光的穿透探。
    当光穿透微米量级后,光强已趋于零。材料内部加热以传导方式进行。当表面温度达到熔点,
材料表面熔化且熔化波前向材料內部穩定傳播,其傳播速度與擻光功率密度、材料的液相和固相熱力學參數有關,常用熱傳導方程描述,通過求出材料中溫度場的分布·則可獲得熔池形狀、熱影響區等有用的參數。
    通常在材料加热过程的理论分析中,求解某特定边界条件下偏微分方程的解析解是十分困难的,为集中解决传热过程的本质,需作一些假设,有时只能通过计算机求碍数值解。
    当假设激光的功率密度分布均匀,激光光斑周围物质绝热、加热区的横向尺寸远远大于加热探度时,则可按一维热传导方程求解。

 

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