激光深熔焊接小孔效應(yīng)的理論和試驗研究.pdf

1、該文采用理論和試驗相結(jié)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(yīng).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(yīng)提供了一種試驗方法.然后,論文根據(jù)實(shí)驗得到的小孔形狀,建立了深熔焊接的純熱傳導(dǎo)模型和熱傳導(dǎo)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(jìn)行了數(shù)值模擬計算.最后,論文針對兩類模型的計算結(jié)果以及試驗結(jié)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(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)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(yīng),從而指出小孔效應(yīng)是激光深熔焊接研究的熱點(diǎn)和熱點(diǎn).接著該章簡單闡述了小孔作用的機(jī)理、

3、小孔的兩種吸收機(jī)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(xué)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(diǎn)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(shí)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(yuǎn)的透明材料作為工件材料,采用特殊設(shè)計的實(shí)驗裝置,通過高速攝影方法首次清晰而完