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综合分析激光技术的优势和应用

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-18 11:15:10 * 浏览: 0
在转换为能量的过程中,激发电子或分子产生集中相控的电子束。激光由来自LightAmplificationbyStimulatedEmissionRadiation的字母组成。它由一个光学振荡器和一个放置在镜腔两端的反射镜之间的介质组成。当介质被激发到高能状态时,它开始产生同相光波,并在反射镜的两端之间来回反射以形成光电串联效应,放大光波,并获得足够的能量来开始发射激光。激光也可以解释为一种将诸如电能,化学能,热能,光能或核能之类的原始能量转换为特定光频率(紫外线,可见光或红外电磁辐射束)的设备。在液体或气体介质中,很容易进行。当这些介质以原子或分子形式被激发时,它们会产生几乎相同的相位和几乎单一波长的光束-由于同相和单一波长,激光具有不同的角度。非常小的距离,在高度集中之前可以传递的距离,以提供诸如焊接,切割和热处理之类的功能。 1960年,由于晶体的热容量,使用闪光灯激发红宝石颗粒产生了世界激光束。它只能产生频率非常低的非常短的脉冲束。尽管瞬时脉冲峰值能量可以高达10 ^ 6瓦,但仍然是低能量输出。用钕(ND)作为激发元素(Nd):YAG的钇铝石榴石棒(Ne)可以产生1--8KW的连续单波长光束。可以通过柔性光纤将波长为1.06uM的YAG激光器连接到激光加工头。适用于0.5-6mm的焊接厚度。以CO2为准分子的CO2激光器(波长10.6uM),输出能量高达25KW,可进行2mm板厚的单道次全熔透焊接,工业已被广泛用于金属加工中早期的大多数激光焊接实验都使用红宝石脉冲激光器。尽管当时获得了高脉冲能量,但是这些激光器的平均输出功率非常低,这主要是由于激光器和发光物质的工作效率低。激光焊接主要使用CO2激光和YAG激光。由于其高的平均功率,YAG激光出现后就成为激光点焊和激光缝焊的首选设备。激光焊接和电子束焊接的主要区别在于激光辐射无法产生穿孔焊接方法。实际上,当激光脉冲能量密度达到10 6次功率W / CM2时,在钎焊金属材料的焊接界面上会形成焊接孔,并且会形成小孔。用于深熔焊。在1970年代之前,尚未开发出大功率连续波长激光器,因此研究重点是脉冲激光焊接。早期的大多数激光焊接研究实验都使用红宝石脉冲激光器。 YAG激光器的焊接过程是通过焊点进行的,已知功率为1KW。在上述连续功率波形激光器诞生之后,就可以实现真正的激光缝焊。随着千瓦连续CO2激光焊接试验的成功,激光焊接技术在1970年代初取得了突破。在试样上进行的CO2激光焊接通过焊缝形成焊缝,这清楚地表明了小孔的形成,并且通过激光焊接产生的深焊缝类似于电子束焊缝。这些是使用CO2激光进行的金属焊接。早期工作证明了高功率连续激光焊接的巨大潜力。在航空航天工业和许多其他应用中,激光焊接可以连接多种类型的材料,并且激光焊接通常比其他熔焊工艺具有很多优势,尤其是激光焊接能够连接航空航天和汽车合金薄板吗? ,如铝合金,变形构件小,接头质量高。激光加工的另一个有吸引力的应用是使用激光来实现局部的小规模加热特性。激光的这一热点使其非常适合焊接电子设备,例如印刷电路板。很高的平均ge温度发生在设备的很小区域,而关节外部的区域则基本不受影响。它属于熔焊,以激光束为能源,对焊件产生冲击。激光束可以由平面光学元件(例如反射镜)引导,然后通过反射聚焦元件或透镜将光束投射到焊缝上。激光焊接是非接触式焊接。操作过程不需要压力,但是需要惰性气体来防止熔池氧化,因此有时会使用填充金属。激光焊接可与MIG焊接结合形成激光MIG混合焊接,以实现深熔焊,而热量输入则比MIG焊接小得多。激光焊接的优点(1)可以减少热量的输入,热影响区的金相范围小,导热引起的变形也小。 (2)符合32mm板厚单道焊的焊接工艺参数,可以减少厚板焊接所需的时间,甚至省去了填充金属的使用。 (3)无需使用电极,无需担心电极污染或损坏。并且由于它不是接触焊接工艺,因此可以减少机器的磨损和变形。 (4)激光束易于通过光学仪器聚焦,对准和引导。可以将其放置在距工件适当距离的位置,并且可以在工具或工件周围的障碍物之间重定向。其他焊接方法受上述空间限制。不能玩。