激光深熔焊接小孔效應的理論和試驗研究.pdf

1、該文采用理論和試驗相結合的方法系統(tǒng)地研究了激光深熔焊接GG17(Pyrex)玻璃時的小孔效應.論文首先使用德國Prometec公司生產(chǎn)的Laserscope UFF100大功率激光束光斑診斷儀測定了激光束的模式,并采用高速攝影的方法清晰、完整地觀測到了激光深熔焊接GG17玻璃時小孔的形狀,為試驗研究激光深熔焊接時的小孔效應提供了一種試驗方法.然后,論文根據(jù)實驗得到的小孔形狀,建立了深熔焊接的純熱傳導模型和熱傳導加對流換熱模型,并分別采用

2、差分法和使用ANSYS有限元分析軟件進行了數(shù)值模擬計算.最后,論文針對兩類模型的計算結果以及試驗結果,研究了聚焦光斑尺寸、離焦量、焊接速度等焊接工藝參數(shù)對小孔和熔池尺寸、形狀的影響. 第一章概論 隨著大功率激光器的出現(xiàn),尤其是激光光束的功率密度地不斷提高,激光深熔焊接技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用日益廣泛.該章首先在綜述中談到了激光焊接的本質(zhì)特征是存在著小孔效應,從而指出小孔效應是激光深熔焊接研究的熱點和熱點.接著該章簡單闡述了小孔作用的機理、

3、小孔的兩種吸收機制——小孔孔壁的反射吸收和等離子體的反韌致輻射吸收,回顧了激光焊接數(shù)學模型的發(fā)展概況.第二章激光焊接小孔的試驗研究 該章首先使用UFF—100,采用3點測量法可以測得激光M<'2>,試驗中使用的激光器為自制的PHC—1000CO<,2>激光器,實測M<'2>為1.26,為近基模激光.然后選擇了GG17玻璃這種抗熱震性好且軟化溫度與汽化溫度相差較遠的透明材料作為工件材料,采用特殊設計的實驗裝置,通過高速攝影方法首次清晰而完