側吹空氣氣流對激光損傷效果的影響研究.pdf

1、目前側吹保護氣體已是激光加工中的一種常用手段，側吹氣流的流速及側吹角度對激光加工質(zhì)量的影響較大。針對該問題，論文采用理論分析、數(shù)值模擬與實驗測量相結合的方法，在理論、模擬及實驗三方面綜合分析了空氣側吹氣流的流速和側吹角對激光損傷特性的影響，進而闡述了側吹氣流特性與激光加工質(zhì)量的關系。
　　本文針對側吹氣流的流速和側吹角對激光損傷影響問題，介紹了激光輻照效應中金屬對激光的吸收及反射理論，闡述了氣流變化對流場的影響以及流場變化對激光作

2、用的影響等；根據(jù)理論模型，建立了側吹氣流流速和側吹角對激光損傷影響的物理模型，仿真分析了氣流變化對流場環(huán)境中介質(zhì)密度及壓力的影響，從而進一步分析其對激光損傷效果的影響；在此基礎上，建立了側吹氣流對激光損傷鋁合金效果影響的實驗研究平臺，通過激光損傷過程中溫度的測試和損傷形貌的測量，綜合分析了側吹氣流流速和側吹方向?qū)す鈸p傷效果的影響。結果表明：側吹氣流對激光損傷效果具有明顯的影響，當氣流角度為40°時，氣流對作用點等離子體云團及靶材的熔融

3、雜質(zhì)吹除效果最佳，所以激光損傷深度最大；當氣流角度為60°時，因激光作用區(qū)域流場中氣流分布主要集中在作用點側面，對激光作用中心點影響不大，所以激光損傷效果不佳；當氣流角度為80°時，氣流對激光作用區(qū)域的熱交換影響面最大，所以激光損傷面積達最大值；且隨著氣流流速增大，激光損傷效果因氧氣含量的增加而增強，靶材表面的損傷面積隨氣流速的增大而增大，隨著流速的繼續(xù)增大，氣流的冷卻作用效果越來越明顯，所以激光的損傷深度呈現(xiàn)出先增大后減小的現(xiàn)象。本研