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激光與加工材料之間的相互作用

发布时间:2016-12-09 | 来源:星鴻藝激光焊接运营部 | 分享:


    目前,激光加工用激光多处于红外波段(CO2激光——10.6pm,YAC激光——l0.6um)。根据材料吸收激光能量而产生的温度升高,可以把激光与材料相互作用过程分为如下几个阶段:
    (1)无热或基本光学阶段。从微观上来说.激光是高简并度的光于,当它的功率(能量)密度接低时,绝大部分的入射光子被材料(金属)中电子弹性散射,这阶段主要物理过程为反射、透射和吸收。由于吸收成热甚低,不能用予一般的热加工,主要研究内容辑于基本光学范围。
    (2)相变点以下加热(T<Th)。当入射激光强度提高时·入射光子与金属中电子产生非弹性散射,电子通过“逆轫致辐射效应”,从光子获取能量。处于受激态的电子与声子(晶格)相互作用,把能量传给声子,激光强烈的品格振动.从而使材料加热。当温度低手相变点T<Th)时,材料不发生结构变化。从宏观上盾,这个阶段激光与材料相互作用的主娶物理进程是传热.
    (3)在相变点以上但低子熔点加热( Th<T<Tm)。这个阶段为材料固态相变,存在传热和质量传递物理过程,主要工艺为激光相变硬化,主要研究激光工艺参数与材料特性对硬化的影响。
    (4)在熔点以上,但低十汽化点加热(Tm<T<Th)。激光便材料熔化,形成熔池。熔池外主要是传热,熔池内存在三种物理过程传热,对流和传质。主要工艺为檄光熔凝处理,激光熔覆、激光合金化相激光传导焊接。
    (5)汽化点以上加热-等离子体现象。激光使材料汽化,形成等离f阵,这在激光深熔焊接中是经常见到的现象.利用等离子体反冲效应,还可以对材料世行冲击硬化。

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