Лазердик ширетүүүзгүлтүксүз же импульстук лазер нурлары аркылуу жетишүүгө болот. принциптерилазер менен ширетүүжылуулук өткөрүүчү ширетүү жана лазердик терең кирүүчү ширетүү деп бөлүүгө болот. электр тыгыздыгы 104 ~ 105 W / см2 аз болгондо, ал жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүү болуп саналат. Бул учурда, кирүү тереңдиги тайыз жана ширетүүчү ылдамдыгы жай; кубаттуулуктун тыгыздыгы 105 ~ 107 Вт / см2ден жогору болгондо, металлдын бети ысыктан улам "тешиктерге" ойгонуп, терең кирүүчү ширетүүнү пайда кылат, ал тез ширетүүчү ылдамдык жана чоң пропорциянын өзгөчөлүктөрүнө ээ. Жылуулук өткөрүмдүүлүк принцибилазер менен ширетүүбул: лазердик нурлануу иштетилүүчү бетти ысытат, ал эми беттик жылуулук жылуулук өткөрүмдүүлүк аркылуу ички бөлүккө тарайт. Лазердик импульстун туурасы, энергиясы, эң жогорку кубаттуулугу жана кайталануу жыштыгы сыяктуу лазердик параметрлерди көзөмөлдөө менен, даярдалган бөлүкчө белгилүү бир эриген бассейнди түзүү үчүн эрийт.
Лазердик терең кирүүчү ширетүү көбүнчө материалдарды байланыштыруу үчүн үзгүлтүксүз лазер нурун колдонот. Анын металлургиялык физикалык процесси электрондук нур менен ширетүү процессине абдан окшош, башкача айтканда, энергияны өзгөртүү механизми "ачкыч-тешик" түзүмү аркылуу аяктайт.
Жетиштүү жогорку кубаттуулуктагы лазердик нурланууда материал бууланып, майда тешиктер пайда болот. Буу менен толтурулган бул кичинекей тешик кара денеге окшоп, түшкөн нурдун дээрлик бардык энергиясын өзүнө сиңирип алат. Тешиктеги тең салмактуулук температурасы болжол менен 2500 градуска жетет°C. Жылуулук жогорку температурадагы тешиктин сырткы дубалынан берилип, тешикти курчап турган металл эрип кетет. Кичинекей тешик нурдун нурлануусу астында дубал материалынын үзгүлтүксүз бууланышынан пайда болгон жогорку температурадагы буу менен толтурулат. Кичинекей тешиктин дубалдары эриген металл менен курчалган, ал эми суюк металл катуу материалдар менен курчалган (көбүнчө кадимки ширетүү процесстеринде жана лазер өткөргүч ширетүүдө энергия адегенде даярдалган тетиктин бетине жайгаштырылат, андан кийин которуу жолу менен ички иштерге ташылат). ). Тешик дубалынын сыртындагы суюктуктун агымы жана дубал катмарынын беттик чыңалуусу тешик көңдөйүндө үзгүлтүксүз пайда болгон буу басымы менен фазада болуп, динамикалык тең салмактуулукту сактайт. Жарык шооласы кичинекей тешикке тынымсыз кирип, кичинекей тешиктин сыртындагы материал тынымсыз агып турат. Жарык шооласы кыймылдаган сайын кичинекей тешик дайыма агымдын туруктуу абалында болот.
Башкача айтканда, тешик дубалын курчап турган кичинекей тешик жана эриген металл пилоттук нурдун алдыга ылдамдыгы менен алдыга жылат. Эриген металл кичинекей тешик алынгандан кийин калган боштукту толтуруп, ошого жараша конденсацияланып, ширетүү пайда болот. Мунун баары ушунчалык тез болуп, ширетүүчү ылдамдыгы мүнөтүнө бир нече метрге чейин жетет.
электр тыгыздыгы, жылуулук өткөрүмдүүлүк ширетүүчү жана терең кирип ширетүүчү негизги түшүнүктөрдү түшүнгөндөн кийин, биз кийинки электр тыгыздыгы жана ар түрдүү негизги диаметри металлографиялык этаптарына салыштырмалуу талдоо жүргүзөт.
Рынокто жалпы лазердик өзөк диаметрине негизделген ширетүү эксперименттерин салыштыруу:
Өзөктүн ар кандай диаметрлери бар лазерлердин фокустук тактардын абалынын кубаттуулугу
Күчтүн тыгыздыгынын көз карашынан алганда, ошол эле күчтө, ядронун диаметри канчалык кичине болсо, лазердин жарыктыгы ошончолук жогору жана энергия ошончолук көп болот. Лазерди курч бычак менен салыштырса, өзөктүн диаметри канчалык кичине болсо, лазер ошончолук курч болот. 14um негизги диаметри лазердин кубаттуулугу тыгыздыгы 100um негизги диаметри лазерден 50 эсе көп жана кайра иштетүү жөндөмдүүлүгү күчтүүрөөк. Ошол эле учурда, бул жерде эсептелген күч тыгыздыгы жөнөкөй орточо тыгыздык болуп саналат. Иш жүзүндө энергия бөлүштүрүү болжолдуу Гаусс бөлүштүрүү болуп саналат, ал эми борбордук энергия бир нече жолу орточо кубаттуулук тыгыздыгы болот.
Ар түрдүү диаметрдеги лазердик энергияны бөлүштүрүүнүн схемалык диаграммасы
Энергияны бөлүштүрүү диаграммасынын түсү энергиянын бөлүштүрүлүшү. Канчалык кызыл түс болсо, энергия ошончолук жогору болот. Кызыл энергия - бул энергия топтолгон жер. Ар кандай өзөктүү диаметрдеги лазер нурларынын лазердик энергияны бөлүштүрүү аркылуу лазер нурунун алдыңкы бети курч эмес жана лазер нуру курч экенин көрүүгө болот. Канчалык кичине болсо, энергия бир чекитте ошончолук көп топтолсо, ал ошончолук курч жана анын кирүү жөндөмдүүлүгү ошончолук күчтүү болот.
Ар түрдүү диаметрдеги лазерлердин ширетүүчү эффекттерин салыштыруу
Ар түрдүү диаметрдеги лазерлерди салыштыруу:
(1) эксперимент 150mm / с ылдамдыгын колдонот, басым орду ширетүү, жана материалдык 1 сериясы алюминий, жоондугу 2mm болуп саналат;
(2) Өзөктүн диаметри канчалык чоң болсо, эрүү туурасы ошончолук чоң, жылуулук таасир эткен аймак ошончолук чоңураак жана бирдиктин кубаттуулугу ошончолук азыраак болот. Негизги диаметри 200um ашканда, алюминий жана жез сыяктуу жогорку реакциялуу эритмелерде кирүү тереңдигине жетүү оңой эмес, ал эми жогорку Deep кирүүчү ширетүү жогорку күч менен гана жетиши мүмкүн;
(3) Чакан өзөктүү лазерлер жогорку кубаттуулукка ээ жана энергиясы жогору материалдардын бетиндеги ачкыч тешиктерин тез теше алат жана жылуулук таасир эткен кичинекей зоналар. Бирок, ошол эле учурда, ширетүүчүнүн бети орой болуп, төмөнкү ылдамдыктагы ширетүү учурунда ачкыч тешигинин кулап калуу ыктымалдыгы жогору жана ширетүүчү цикл учурунда ачкыч тешиги жабылат. Цикл узак, кемчиликтер жана тешикчелер сыяктуу кемчиликтер пайда болот. Бул селкинчек траекториясы менен жогорку ылдамдыктагы иштетүү же кайра иштетүү үчүн ылайыктуу болуп саналат;
(4) Ири өзөктүү диаметрдеги лазерлердин чоңураак жарык тактары жана дисперстүү энергиясы бар, бул аларды лазердин үстүн кайра эритүү, каптоо, күйдүрүү жана башка процесстерге ылайыктуу кылат.
Посттун убактысы: 06-окт.2023
