激光焊接过程的激光工作原理
激光焊接是采用高能量的激光束聚焦在工件表面,使待焊接的表面疾速融化而焊接起来.而其中的激光的工作方式以下做扼要的叙述:
激光焊接过程当中存在着两种气体动力学机制差别的吸收波。一种是激光保持焚烧波,其前面运动的打击波对激光是透明的,背面的等离子体区才是激光吸收区,以亚音速度传布,典范速度是每秒几十米,依靠热传导、热辐射和分散等输运机制使其前面冷气体加热和电离,保持激光吸收波及其前面打击波的传布,波后是等离子体区,其等离子体温度为1~3eV。另一种是激光保持发作波,这里打击波阵面即是激光吸收区,被吸收的激光能量支持打击波前进,激光保持发作波比较于波前介质超声速运动,其速度可达每秒几十米至上百千米,等离子体温度为10eV至几十电子伏。 发生激光保持焚烧波或激光保持发作波现象,与激光功率密度范围比较应。发生加热和电离,形成激光保持焚烧波,这是仍有片面激光通过等离子体区入射到工件表面,工件左近等离子体的辐射有助于增强激光与材料的热耦合,跟着等离子体逆着光束方向离去,这种耦合受到削弱,渐渐形成对材料的屏蔽。光强继续增大,激光保持焚烧波吸收区运动加快,直至与前面打击波汇合,形成激光保持发作波,组成对入射激光的完全吸收。选定得当的环境气体及光束聚焦透镜,可以缩短激光保持发作波的寿命,进步激光与材料之间的耦合效率。