金属材料的激光吸收率研究

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1、第$+卷第)期应用光学yaS/$+7a/)$##&年+月MaN4OWSac8qqSTeVqbTdjzq/$##&文章编号!"##$%$#&$’$##&(#)%#*+,%#-金属材料的激光吸收率研究陈君".$.张群莉".$.姚建华".$.傅纪斌".$’"/浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室.浙江杭州,"##"01$/浙江工业大学激光加工技术工程研究中心.浙江杭州,"##"0(摘要!针对菲涅耳公式计算金属材料激光吸收率所得的结果与实际测得的吸收率值存在一定的误差这一问题.在详细分析了激光热处理中金属材料吸收率影响因素的基础上.通过数值模拟.改进了金属材料激

2、光吸收率的计算模型.并利用此激光吸收率计算模型’以铝2铜2铂2铁0种金属材料为例(进行激光吸收率的计算和分析.进而计算了,34",不锈钢激光吸收率的理论值.该值与用集总参数法测得的,34",不锈钢材料激光吸收率结果相吻合.从而验证了该改进的金属材料激光吸收率计算公式的正确性5关键词!激光技术1金属激光吸收率1集总参数法中图分类号!67$0+%,0文献标志码!89:;<=>?@ABCDAEB>DF:GHG:=>IJC:A@JA:CDGA@".$".$".$".$3KL7MNO.PK87QRNO%ST.U8VMTWO%XNW.YZMT%[TO’"/6X]VL^_‘W

3、[a4Wba4_ac]dXWOTd]WONcWdbN4WOe8NbafWbTaO.PXgTWOhZOTi4jTb_ac6dXOaSah_.KWOhkXaN,"##"0.3XTOW1$/ljW4dX3Ob4ac‘Wj4m4adjjTOh6dXOaSah_WOeLOhTO\4TOh.PXgTWOhZOTi4jTb_ac6dXOaSah_.KWOhkXaN,"##"0.3XTOW(nEB:DAo:!6a4eNdbX\44a4[bp\ObXdWSdNSWbeiWSNacfbWSW[ja4qbTiTb_[_Y4jOSca4f

4、NSWWOebXfWjN4eiWSN.bXcWdba4jWccdbTOhfbWSW[ja4qbTiTb_TObXSWj4XWbb4WbfObp4WOWS_ke.WOebXfWbXfWbTdWSfaeSacfbWSW[ja4qbTiTb_pWjTfq4aie[_jTfNSWbTaO/6XfaeSpWjNjebadWSdNSWbbXW[ja4qbTiTb_acWSNfTOTNf.daqq4.qSWbTONf.T4aOWOe,34",jbWTOSjjjb\S/6XdWSdNSWbTaO4jNSbWh4\jpTb

5、XbXiWSNfWjN4epTbXSNfqeqW4Wfb4fbXae.pXTdXq4aiebXiWSTeTb_acbXTfq4aieSWj4W[ja4qbTiTb_ca4fNSW/rC=s>D

6、对激光的吸收问题一直以来都是激光得数据相差较大5目前关于金属材料激光吸收率的热处理最为关心的主题之一.它对工件的热处理质理论计算改进模型几乎没有报道.只有一些关于测量有着直接影响u"v定激光吸收率方法的介绍u$%,v5本文从金属材料的5在激光热处理过程中.照射到金属表面上的激光能量一部分被材料吸收.另一部激光吸收机理出发.拟合金属材料的激光吸收率曲分则反射5当前激光热处理的主要材料为金属.因线.并以不锈钢,34",为基材进行激光吸收率实验收稿日期!$##*%"#%,"1修回日期!$##*%"$%,"作者简介!陈君’"+&$w(.男.浙江临海人.硕士研究生.主要从事材

7、料的激光吸收率及激光与材料相互作用方面的研究工作5L%fWTS!&&&"+,"*x"-,/dafSNT%S应用光学*DDU#*T5’:陈君#等+金属材料的激光吸收率研究验证!*89D"?*BC"?5G@H4:5*:7式中+G为光透射率,H4为光吸收率!由于当前"金属材料的激光吸收激光热处理行业中#波长为"D).IJ的KL激光器在激光热处理中#金属材料作为主要的加工对*仍占主要地位#金属表面自由电子的固有频率远远象#它的激光吸收率大小就显得尤为重要!由菲涅耳公式可知光波在金属导体表面上的电场总是形大于该波段的激光#大部分激光能量被表面自由电成驻波波节#自由电子受到