大功率激光光束光斑质量诊断仪的自适应测量

对新型大功率激光光束光斑质量诊断仪,定性地分析了测量窗口和增益系数的选取及对测量结果产生的影响,给出了利用计算机进行最优选取测量窗口和增益系数的方法,从而实现测量过程的自适应化。     

激光光束光斑诊断仪探针微孔的设计与加工

针对激光加工大功率激光光束光斑诊断仪的要求,对探针微孔的加工要求进行了分析,介绍了微孔加工的系统,实现了对探针微孔的加工．     

大功率扩散冷却型Slab CO2激光器光束质量的研究

本文对国际上最新的大功率扩散冷却型Slab CO2激光器的光束质量进行了全面的测量与实验研究.从原始激光束的光束质量、通过导光系统后激光束质量、聚焦光斑的质量以及焦点漂移四个方面全面考察了Slab CO2激光器的光束质量以及光束的传输、聚焦特性.结果表明,Slab CO2激光器具有高光束质量,其M2因子非常接近1的理想值;激光束具有良好的传输和聚焦性能,可以长距离传输;使用焦距为300mm的聚焦镜聚焦,聚焦光斑的束腰半径约为134μm,光束横截面能量分布接近理想的高斯分布,焦深约为5mm,在加工范围内(3m),激光束的焦点漂移量大约为1mm.另外,采用Slab CO2激光器对厚度为10mm的低碳钢在不同的离焦位置进行激光深熔焊接实验,讨论了激光光束质量和焦深对焊接结果的影响.     

基于AutoCAD的激光加工软件的开发

分析了激光加工的运动过程 ,介绍采用面向对象技术 ,通过在 Anto CAD上利用二次开发工具 ARX,从中提取实体数据 ,开发出的计算机辅助激光加工软件系统。该系统可对二维平面和三维实体进行激光加工。     

采用KrF准分子激光制备聚合酶链式反应微流控芯片

采用价格便宜的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)代替价格昂贵的硅或者玻璃作为聚合酶链式反应(PCR)微流控芯片的基片材料,采用柔性大、自动化程度高的准分子激光微加工方法代替加工工艺复杂的光刻化学腐蚀方法。通过对聚甲基丙烯酸甲酯准分子激光加工规律的研究,在19kV和18mm/min的优化加工参量下,在40mm×63mm的聚甲基丙烯酸甲酯基片上制备出了20个循环的聚合酶链式反应微流控芯片。芯片微通道横截面呈倒梯形,底面粗糙度小于0.5μm。微通道宽104μm,深56μm,长1040mm,加工耗时57min。该芯片和相同尺寸的盖片在160N和105℃条件下经过20min热压键合在一起,键合强度为0.85MPa。通过进样实验发现键合后的芯片具有良好的密封性。键合后的芯片和温控系统集成在一起,采用比例积分微分(PID)方法得到的控温精度为±0.2℃,采用红外热像仪得到的相邻温区间的温度梯度分别为16.5℃和22.2℃,即该芯片可以实现聚合酶链式反应扩增。     

镀锌钢板的CO_2激光焊焊接性(II)

以裁焊板工业生产为背景 ,对汽车用镀锌钢板的CO2 激光切割板坯的CO2 激光焊接的焊缝性能进行了试验研究。试验中的激光焊缝屈服强度都大于母材 ,焊缝金相组织以硬度较软的针状铁素体为特征 ,包含激光焊缝的镀锌钢板仍具有优良的深冲性能 ,在焊缝附近锌层烧损小于 0 .5mm宽。镀锌层具有牺牲保护作用使得激光焊缝不易腐蚀。因此 ,裁焊板的激光焊接工艺可靠 ,从焊接角度看 ,激光切割取代裁焊板生产中剪切工艺是可行的     

光束横截面能量分布的变化对激光焊接的影响

大功率ＣＯ２混合模激光束在传输过程中,其光束横截面能量不再是高斯分布,是受附加相移的影响,在不同的传输距离,横截面能量分布呈规则变化。对于聚焦激光束,在焦点附近,由于横截面能量分布的不相同,传统的关于负离焦的焊接质量比正离焦好的观点将不再适用。而且在不同的加工位置,聚焦激光束的横截面能量分布也不相同,必然其加工质量也不相同,这样对于同一激光束,虽然其光束质量是一定的,但并不能获得相同的加工质量,因     

激光深熔焊接抛物面小孔模型

激光深熔焊接由于其无与伦比的优良特性成为高功率激光工业应用的主要方面.在假设小孔为旋转抛物面结构的基础上,通过分析小孔内的压力平衡、蒸发压力、表面张力、能量平衡、小孔壁的温度以及小孔底部的能量平衡问题,采用数值迭代方法求解出小孔的深度和宽度.将焊接中的理论分析由假设小孔形状为圆柱面只能适合低速焊接推广到中高速焊接.计算了在不同焊接速度下小孔的深度、宽度以及与焊接试验的焊缝深度,与焊接试验中得到的结果进行了比较,理论计算结果也比较吻合实际焊接情况.     

高强铝合金激光粉末焊接过程

采用CO2激光(slab)系统进行了高强铝合金的激光填粉焊接,分析了激光与粉末相互作用的5个阶段过程;研究了填充合金粉对CO2激光焊接功率阈值、焊缝成形和焊接过程稳定性的影响.试验表明,合金粉末可以提高焊接过程中激光能量的有效利用率;激光深熔焊接时的临界功率密度明显降低,粉末束流只有作用在光致等离子体的恰当区域才能有效地进入熔池;在一定送粉量下,匹配适当的功率密度和热输入,才能保证得到理想的焊缝.高速摄像图片显示了激光支持的燃烧波及焊接中的过程孔洞,并且合金粉末还可以减弱等离子体的膨胀跳动,有利于获得较为稳定的焊接过程和理想的焊缝成形.     

适于镀锌钢板激光焊接的CO2激光切割

研究适合于裁焊板生产的板坯切割的技术方案，重点讨论了CO2激光切割。采用氮气辅助激光切割，氧气辅助激光切割，铣切和普通剪切方法进行了镀锌钢板的切割。研究表明，氮气辅助CO激光切割方正度较好，切口质量符合裁焊板拼接间隙小于0．1mm的要求。激光切割时，由于热影响范围小，镀锌钢板切口边缘镀锌层烧损范围小，整个切缝无宏观残余形变。氮气辅助CO2激光切割具有切割速度快，质量好的优点，适合于进行裁焊板的板坯切割。