成形脈沖YAG激光技術(shù)及應用研究.pdf

1、本文重點研究了成形脈沖YAG激光生成技術(shù)及其在激光熔覆、焊接中的應用。成形脈沖是指激光器的脈沖波形可以按照軟件預先設置形狀的技術(shù)，其通過改變脈沖持續(xù)期間激光功率密度的分布，適應了不同材料、不同加工對激光能量變化的要求，從而能夠獲得最佳的加工效果。
　　 論文主要從理論研究、建模分析、成形方式與控制系統(tǒng)設計和應用實驗等幾個方面對成形脈沖技術(shù)進行了逐步深入的研究：通過對激光弛豫振蕩過程以及光與物質(zhì)相互作用等理論的分析，論證了通過軟件

2、預置激光脈沖形狀實現(xiàn)成形控制輸出技術(shù)方案的可行性；根據(jù)最優(yōu)控制理論，成形脈沖系統(tǒng)采用了峰值電流雙環(huán)反饋控制技術(shù)，運用狀態(tài)空間平均法為其建立了交流小信號動態(tài)模型，根據(jù)等效功率級的傳遞函數(shù)為電壓控制器外環(huán)設計了補償網(wǎng)絡；以ARM微處理器為控制核心，設計了成形脈沖激光控制系統(tǒng)，完成了成形脈沖編輯和驅(qū)動設計，實現(xiàn)了成形脈沖激光輸出；用成形脈沖激光對飛機發(fā)動機受損葉片進行了激光熔覆修復和鋰離子電池安全閥激光焊接的實驗研究，并對熔覆層組織結(jié)構(gòu)進行了

3、金相分析和顯微硬度分析，獲得了預期的效果。
　　 工作中的主要創(chuàng)新點：
　　 1.實現(xiàn)了脈沖YAG激光輸出波形的預先設置，針對不同材料和不同加工方式對激光能量變化的需求，可以設置多種激光波形。
　　 2.采用峰值電流雙環(huán)反饋控制技術(shù)控制激光束的功率，實現(xiàn)了成形脈沖YAG激光輸出。
　　 3.用成形脈沖YAG激光對飛機渦輪發(fā)動機受損葉片進行了熔覆修復實驗研究，獲得了高質(zhì)量熔覆層，實現(xiàn)了形狀修復和功能修復，這