Cтраница 2
Схемы лазерного термоупрочнения. [16] |
Лазерный нагрев характеризуется высокой плотностью мощности в зоне нагрева и применяется прежде всего для локального упрочнения деталей в местах повышенного износа и в труднодоступных полостях. В зависимости от плотности мощности лазерного излучения термическая обработка осуществляется как нагревом до температуры ниже температуры плавления, так и оплавлением поверхности изделия. При этом используются уровни плотности мощности лазерного излучения Е - 10 - 10 Вт / м2, что обеспечивает локальный нагрев металла до температуры плавления без заметного его испарения. Рекомендуется устанавливать плотность мощности для лазерной термообработки Е Е, где Е 109 - 5 1010 ( Вт / м2) - пороговая плотность мощности излучения, выше которой происходит активное расплавление и испарение обрабатываемого материала. [17]
В эту группу входят методы сварки импульсно-периодическим лазерным излучением. Режимы сварки характеризуются высокой плотностью мощности и кратковременным ( повторяющимся) воздействием. [18]
Лазерная установка на СО2 с продольной прокачкой ( а и ее оптическая схема ( б. [19] |
Рассмотренная установка была разработана фирмой Hamilton Standard ( США) для сварки кузовов автомобилей. Поскольку она обеспечивает получение высокой плотности мощности, ее можно также использовать для термообработки и, в частности, для упрочнения поверхностей деталей. [20]
Сущность электронно-лучевого воздействия состоит в преобразовании кинетической энергии направленного пучка электронов в зоне обработки в тепловую. В результате электронный луч в зоне обработки обеспечивает высокую плотность мощности. Металл шва так же, как и при других методах сварки плавлением, имеет литую структуру. [21]
Сварка полимерных пленок световым лучом прямым ( а и косвенным ( б методами. [22] |
Главная особенность лазерной сварки основана на способности лазера создавать высокую плотность мощности за счет фокусирования луча в точку. [23]
КПД промышленных ЛПМ обычно составляет 0 5 - 1 %, что на порядок больше, чем КПД непрерывного аргонового лазера ( Аг) с близкой по уровню мощностью. Поэтому для ряда применений, например для прецизионной обработки материалов, высокие плотности мощности излучения с использованием ЛПМ достигаются при относительно небольших средних мощностях. Близкий по спектру, мощности и КПД распространенный твердотельный лазер на основе иттрий-алюминиевого граната с неодимом ( YAG: Nd) ( А 1064 нм) и с удвоением частоты ( А 532 нм) из-за тепловых искажений имеет относительно большие расходимости. [24]
Несколько слов о комбинационных ( рамановских) световодных лазерах. Волоконные световоды обеспечивают эффективное преобразование излучения накачки в излучение на комбинационной частоте благодаря сочетанию высокой плотности мощности с большой длиной нелинейного взаимодействия. Широкие линии комбинационных резонансов в кварцевых стеклах ( Av250 см 1) позволяют формировать импульсы с длительностью вплоть до 60 фс и осуществлять перестройку длины волны излучения в пределах сотен обратных сантиметров. [25]
Продольное сечение ванны при лазерной сварке. [26] |
Анализ подобной формы продольного сечения свидетельствует о наличии двух процессов противления металла при лазерной сварке. Первый процесс определяет эффект глубокого проплавления и заключается в образовании парогазового канала при воздействии лазерного излучения высокой плотности мощности. Это условие обеспечивает локальное заглубление сварочной ванны в месте воздействия лазерного излучения. Второй процесс представляет собой поверхностное плавление за счет теплопроводностных свойств металла. Преимущественное развитие того или иного из указанных процессов определяет очертание сварочной ванны и зависит в первую очередь от режимов сварки. [27]
Необходимая оптическая связь между отдельными каналами модуля достигается при этом за счет дифракционного перераспределения световой энергии в возвращенном пучке. Поскольку режим генерации с самовоспроизводящимся по эффекту Талбота полем характеризуется большей добротностью резонатора, лазерная модульная система с резонатором, построенным по схеме рис. 2.2.13, будет генерировать когерентное излучение с высокой плотностью мощности в дальней зоне. [28]
Дутделом, приданием эмитирующей поверхности катода соответствующей формы можно получить конические пучки, сходящиеся на свариваемом изделии, а также фасонные пучки, сфокусированные, например, в линию или в кольцо. К разновидностям газоразрядных катодов относятся плазменные эмиттеры на основе дугового контрагированного разряда с холодным катодом, на основе высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой и др. С помощью газоразрядных катодов и пушек на их основе трудно сформировать электронные пучки с высокой плотностью мощности. [30]