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浅谈激光切割机的动态熔化过程

浅谈激光切割机的动态熔化过程

作者:
来源:
发布时间:
2019/07/13

激光切割机

      激光切割机是一个动态熔化过程,熔池尺寸小,不仅存在着传热现象,而且也存在着对流、质量传递等,它们直接影响熔池的宏观形貌、偏析、组织和成分的均匀性及其他物理冶金性能,因此研究激光熔覆加热理论,搞清激光熔覆过程中的热传导、对流及质量传递等问题,对于弄清激光熔覆理论具有重要意义。

     激光切割机技术是一种经济效益很高的新技术,它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质,降低成本,节约贵重稀有金属材料。因此,世界上各工业先进地区对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。

     应用于激光熔覆的激光切割机主要有CO2激光器和固体激光器。对于连续CO2激光熔覆,国内外学者已做了大量研究。高功率固体激光器的研制发展迅速,主要用于有色合金表面改性。据文献报道,采用CO2激光进行铝合金激光熔覆,铝合金基体在CO2激光辐照条件下容易变形,甚至塌陷。固体激光器,较CO2激光波长小1个数量级,因而更适合此类金属的激光熔覆。

     激光切割机在计算机控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个个细微、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。能量高的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光切割机切割头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,把物体加工成想要的形状。