激光束加工方法

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1、高能束加工方法论文学院：机电工程学院专业：机械制造设计及其自动化班级：2010级机电（3）班姓名：赵小强学号：100103188目录1前言32激光加工的特性32.1激光技术原理32.2激光加工技术的先进性43激光加工的应用43.1激光切割43.1.1激光切割的原理43.1.2激光切割的分类43.2激光焊接53.2.1激光焊接的原理53.2.2激光焊接的分类53.3激光打孔63.3.1激光打孔的原理63.3.2激光打孔的分类63.4激光热处理..............................................................................

2、....................................63.5激光特种加工方法的发展..........................................................................................74加工精度....................................................................................................................75激光加工的展望8参考文献98激光加工的应用及展望摘要：激光加工由于其不

3、需要加工工具，加工速度快，表面变形小，可控性好，程序简单污染程度小等特点，广泛应用于各个领域，特别是一些微细加工和某些传统加工方法难以达到的高硬度、高熔点材料。通过介绍几种激光加工的实际应用，并分析其发展状况，提出在科技不断进步，技术不断提高的时代，激光加工的应用也会涉及更多的领域并且有良好的发展前景。1前言激光是一种因刺激产生辐射而强化的光。激光加工技术即利用激光与物质相互的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门技术[1]，是20世纪60年代初发展起来的崭新的加工方法。激光不需要加工工具和特殊的环境，加工速度快，可控性好，对加工对象的材质、形状、尺寸等要求小，特别适用于自动

4、化加工。其诸多优点使其广泛应用于电气与电子、机械工业、化工、轻工等工业部门。从激光加工的兴起到广泛应用，其加工技术也不断地发展，发挥着越来越重要的作用。2激光加工的特性2.1激光技术原理激光具有一般光的共性，但更重要的是它的特性，即强度高、单色性好、相干性好、方向性好。[2]科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态。当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量。这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引起一连串的连锁反应，并且都朝同一个方向前进，进而形成集中地朝向某一方向的强烈光束。[3

5、]8激光的这个特性表明其可以在一个狭小的范围内集中高能量，聚焦以后可以穿透各种材料。这个主要特性使其得以广泛应用。1.2激光加工技术的先进性激光的四大特性为激光加工带来了很多其他传统加工所不具备的优势。激光加工不需要工具，属于非接触加工，故不存在设计制造工具和加工过程中工具损耗的问题，并且很适宜自动化连续操作。激光能聚焦成极小光斑，可进行细微和精密加工，并且可以加工任何硬度的金属和非金属材料，加工速度快、效率高，使其应用灵活，大大地降低了劳动强度，并且不会产生污染。激光加工技术的各种特点和优势让激光加工发挥着重要的作用，应用于各个领域。2激光加工的应用激光加工技术的上述先进性为其带来的优势，使

6、其具体应用在激光切割，激光焊接，激光打孔，激光打标，激光雕刻等比较常用的加工方法和加工范围。随着技术的不断提高和各种需求的不断增长，激光还应用在激光淬火，激光熔覆，激光快速成型技术，还有水导激光等非常规激光加工。3.1激光切割激光切割是激光加工技术在工业上广泛应用的一个方面，因此其加工过程既符合激光与材料的作用原理，又具有自己的特点。3.1.1激光切割的原理激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使其照射处的材料迅速即熔化、汽化、烧蚀，并形成孔洞，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，随着光束和工件的相对运动，最终使工件形成切缝，从而实现割开工件的一种热切割方法。[4]3.1.2激

7、光切割的分类从切割过程不同的物理形式来看，激光切割大致可以分为汽化切割、熔化切割、氧助熔化切割和控制断裂切割，其中以氧助熔化切割应用最广泛。汽化切割：工件在激光束加热下升至沸点以上温度，部分材料化作蒸气逸去，部分作为喷出物从切割逢底部吹走。这是对不能熔化的材料如木材、碳素和某些塑料所要采用的切割方式。8熔化切割：激光束功率密度超过一定值时，会在工件内部蒸发，形成空洞。然后，与光束同轴的辅助气流把空