基于神经网络的双层辉光离子渗金属

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1、69月2017年12月史盼盼：激光加工技术综述激光加工技术应用现状与未来发展综述史盼盼天津大学机械学院机械制造及其自动化专业2017级硕士生摘要：简单介绍了激光的特点及激光加工优势，重点介绍了激光加工技术的应用现状，同时提出了当前我国激光制造业存在的一些问题及解决思路，最后分析了激光器和激光机工装备的未来发展方向。关键词：激光加工技术激光器激光加工设备69月2017年12月史盼盼：激光加工技术综述0前言激光作为上世纪发明的新光源，它具有方向性好、亮度高、单色性好及高能量密度等特点，自上世纪60年代初问世以来，就受到科研领域的高度重视。激光技术推动了诸多领域的迅猛发展，应用范围越来越广，在加工

2、领域中的应用成果尤为显著，目前已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年与激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。我国激光产品主要应用于工业加工，占据了40%以上的市场空间。根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等;光化学反应加工是指激光束照射到物体，借助高密度激光高能光子引发或控制光化学反应的加工过程，也称冷加工，包括光化学沉积

3、、立体光刻、激光雕刻刻蚀等。1激光及激光加工技术的优势1.1激光的特点激光具有亮度高、方向性强、单色性和相干性好等性能，加上激光的空间控制性和时间控制性很好，易获得超短脉冲、尺度极小的光斑，能够产生极高的能量密度和功率密度，足以融化世界上任何金属和非金属物质，特别适用于材料自动化加工，而且对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大。与计算机数控技术相结合，激光加工系统为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔道路，激光加工技术已成为工业生产自动化加工生产的关键技术，并具有传统加工无法比拟的优势。1.2激光加工的优势激光加工最突出的特点是利用大功率激光束作用于材料，激光作用面积在一定范

4、围内可调，且可以调得很小，从而达到极高的能量密度，与一般热加工方法相比，完成工作所需能量较少，所造成的附带热影响较小；并且激光作用点的所施加功率、定位和作用范围可以精确控制，对于需要精确定位、精确控制能量的熔覆和增材制造等加工方法非常适合。这些特点决定了激光加工易于实现高速、高精度加工，而且可以提高生产效率和质量。激光加工还是一种非接触加工方式，不产生机械磨损，运行灵活，易于集成到机器人等自动化设备上，实现高度的自动化生产乃至智能化生产。激光加工在具体的工艺实施过程中也具备突出的灵活性，可适应不同几何形状工件的加工要求，且可进行批量加工。2激光加工技术的应用现状2.1激光加工在传统制造业中的

5、应用（1）激光焊接：69月2017年12月史盼盼：激光加工技术综述激光焊接是把激光聚焦成很细的高能量密度光束照射到工件上，使工件热熔化，然后冷却得到焊缝。激光焊缝的熔深深度达，速度快，效率高;激光焊缝窄，热影响区很小，工件变形也很小，可实现精密焊接;激光焊缝结构均匀，晶粒很小，气孔少，夹杂缺陷少，在机械性能，抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法。激光焊接技术具有溶池净化效应，能纯净焊缝金属，适用于相同和不同金属材料间的焊接。激光焊接能量密度高，对高熔点、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利。目前，汽车行业将不同材质的薄钢板实施激光拼接焊后冲压成型，激光拼接焊取代了电焊。（2）激光切

6、割：激光切割是利用激光束聚焦形成高功率密度的光斑，将材料快速加热至汽化温度，蒸发形成小孔洞，并使光束与材料相对移动，实现连续孔洞的窄切缝。脉冲激光适用于金属材料，连续激光适用于非金属材料，后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合，激光束具有无限的仿形切割能力，切割轨迹修改方便;通过预先在计算机内设计，进行众多复杂零件整张板排料，可实现多零件同时切割，节省材料。（3）激光打孔：激光打孔技术具有精度高、通用性强、效率高、成本低和综合技术经济效益显著等优点，已成为现代制造领域的关键技术之一。目前，工业发达国家已将激光深微孔技术大规模地应用到飞机制造业、食品加工业、医药制造业等行

7、业。激光打孔朝着多样化、高速度、孔径更微小的方向发展。（4）激光标记：激光标记技术是激光加工最大的应用领域之一。激光标记是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种技术。通过计算机控制可实现各种文字、符号和图案大小从毫米量到微米量级的标记，激光标记速度快，所标记线条、字符图案清晰，且易于在生产线上更改标记符号，对工件表面无作用力，不产生形变，对表面