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  金屬材料的激光加工主要是基於光熱效應的熱加工,激壓克力雷射切割光輻照材料表面時,在不同的功率木板雷射切割密度下,材料紙類雷射切割表面區域將發生各種不同的變化。這些變化包括表面溫度升高、熔化、汽化、形成匙孔以及產生光致等離子體等。而且,材料表面區域物理狀態的變化極大的影響材料對激光的吸收。

  激光功率密度較低、輻照時間較短時,金屬吸收的激光能量只能引起材料由表及布料雷射切割裡溫度升高,但維持固相不變。只要用於零件退火和相變硬化處理。

  隨著激光功率的提高和輻照時間的加長,材料表層逐漸熔化,隨輸入能量增加,液-固相分界逐漸向材料深部移動。這種物理過程主要用於金屬的表面重熔、合金化、熔覆和熱導型焊接。

  進一步提高功率密度和加長作用時間,材料表面不僅熔化,而且汽化,汽化吳聚集在材料表面附件並微弱的電離形成等離子體,這種稀薄等離子體有助於材料對激光的吸收。在汽化膨脹壓台中雷射雕刻力下,液態表面變形,形成凹坑。這一階段可以用於激光焊接。

  再進一步提高功率密度和加長輻照時間,材料表面強烈汽化,形成較高電離度的等離子體,這種致密的等離子體可逆著光束入射方向傳輸,對激光有屏蔽作用,大大降低激光入射到材料內部的能量密度。在較大的蒸氣反作用力下,熔化的金屬內部形成小孔,通常稱之為匙孔,匙孔的存在有利於材料對激光吸收。這一階段可用於激光深熔焊接、切割和打孔、衝擊硬化等。

  不同條件下,不同波長激光照射不同金屬材料,每一階段的功率密度的具體數值會存在一定的差異。

  就材料對激光的吸收而言,材料的汽化是一個分界線。當材料沒有發生汽化時,不論處於固相還是液相,其對激光的吸收僅隨表面溫度的升高而有較慢的變化;而一旦材料出現汽化並形成等離子體和匙孔,材料對激光的吸收則會突然發生變化。

  激光加工的物理基礎是激光與物質的相互作用,這是一個極為廣泛的概念,既包括復雜的圍觀量子過程,也包括激光作用與各種介質材料所發生的宏觀現像,如激光的反射、吸收、折射、偏振、光電效應、氣體擊穿等。

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