激光焊接基础理论.pptxVIP

  1. 1、本文档共41页,可阅读全部内容。
  2. 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  5. 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  6. 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  7. 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  8. 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
高能束焊接的定义 高能束焊接(电子束焊EBW、激光束焊LBW)是利用高能密度束流作为热源的焊接方法。其能量密度比TIG或MIG等弧焊方法高一个数量级以上,通常高于 5×105W/cm2。激光能量自然光波长激光束基本特性 单色性好、方向性好、亮度高、相干性好。1、单色性 激光中单色性最好的是气体激光器产生的激光。 He-Ne激光器产生的632.8nm谱线,线宽只有10-9nm。 普通光源中单色性最好的用来作为长度基准器的氪灯(Kr86),其谱线宽度为4.7×10-3nm。 激光的单色性比一般光要高出106~107倍以上 . 自然光由波场范围较宽的光构成,激光的谱线展宽极小,具有很好的单色性。 单色性决定物质对激光能量的吸收和精细聚焦的可能性;CO2:10.6μm CO: 5.4μm YAG:1.06μm准分子:0.24μm;2、方向性好、亮度高 从光源发出的激光平行传播的程度成为方向性。 激光器输出的光束发散角度很小,可以小于或等于10-3~10-5弧度。 激光通过直径为D的孔径时,由于衍射会产生一定发散:发散角:激光的方向性带来两个结果: 光源表面的亮度高;被照射地方光的照度大。 一个具有10mW功率的He-Ne激光器可产生比太阳高几千倍的亮度,可在屏幕上形成面积很小但照度很大的光斑。3、相干性好以适当方法将统一光源发出的光分成两束,再 使两束光重 合便产生明暗相间的条纹,这就是 光的干涉。 自然光由无数的原子与分子发射,产生波长各不相同的杂乱光,合成后不能形成整齐有序的大振幅光波。 激光的相位在时间上是保持不变的,合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。 激光束特征描述及光束传播定义 一、光束的模式 通常把光波场的空间分布分解为沿传播方向的分布和垂直于传播方向的横截面内的分布,分别称之为纵模和横模。 光腔理论证明,在稳定光腔内外沿光轴传播方向的任意位置处,光场的横向分布规律不变,但光束直径大小不同。 光腔的横模代表了激光束光场的横向分布规律,对激光加工影响极大。而光腔的纵模主要影响激光的频率,与激光加工关系很小。 CO2激光通常用TEMmn 表示横模的光场分布,TEM是横电磁波“Transverse Electromagnetic Wave”的缩写,m、n为正整数。横模可以是轴对称的,也可以是对光轴旋转对称的。 激光束特征描述及光束传播定义 气体激光的光能横向分布 光强光斑半径激光束特征描述及光束传播定义 不论是轴对称还是旋转对称,其 模是一致的,称为基模。光波的强度与光波电矢量振幅的平方成正比,一束沿方向传播的基模光束的光强可表示为: 基模光束在任意截面内的光强分布按高斯函数 所描述的规律从中心向外平滑地降落,故称为高斯光束。由光强降落到中心值的 的点定义为光斑直径为 ,在这个半径值的圆内包含了光束总能量的86.5%。中心处最大光强为 。激光束特征描述及光束传播定义 YAG等固体激光器,其光能的空间分布则远为复杂,不能用简单的数学公式描述。因为固体激光棒不可避免地存在很多缺陷,折射率不均匀,在光泵作用下受热而产生光程变化和双折射等。 固体激光的光能横向分布 光束半径激光束腰远场发散角光轴激光束特征描述及光束传播定义 二、发散角 一般,只要远场发散角较小,光束的传播也可由下面的简化公式描述: 激光束特征描述及光束传播定义 三、光束质量评定通常激光束质量的评定可采用其中任一的参数,光束传播系数(K)、光束衍射极限倍数(M),定义如下: 通常K值范围:0.1~1, M2范围:1~10 K或M2为1, 光束质量实际达到衍射极限。(2)光束参数积(BPP-Beam Parameter Product) 其定义为束腰W0和激光发散角?0的乘积.决定激光加工适用范围 激光束特征描述及光束传播定义 光束参数积与激光功率决定加工范围激光束特征描述及光束传播定义 四、光束的聚焦特性 聚焦后焦点半径: 焦点附近,光束横截面积为焦点处2倍的两个光束横截面之间的距离称为瑞利长度或焦深,可用下式表示: 激光束的反射、透射聚焦激光的产生激光的形成过程 工作物质 ? 激励、受激辐射 ? 自激振荡增益 ? ? 外界能量注入(泵浦) 光学谐振腔 CO2激光的产生工作物质为:CO2、N2、He混合气体,比例:6%、28%、66%; 光束波长:10.6μm;CO2激光的产生1. 激光束2. 切向排风机3. 气流方向4. 热交换器5. 后镜6. 折叠镜7. 高频电极8. 输出镜9. 输出窗口 一般气流的流动速

文档评论(0)

1234554321 + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档