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激光焊接类有关论文范文集,与激光焊接技术相关毕业论文模板
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光波频率时,内部束缚电子会发生强烈谐振,辐射出次波,形成较强的透射波和较弱的反射波.但在该谐振频率周围,材料的反射比和吸收系数都是增加的,出现反射峰值和吸收值峰；而在其它频率下,如果是均匀的半导体或绝缘体,按其本性应该是透明的,且具有较低的反射比,较小的吸收系数.一般情况下,半导体具有多个谐振频率,并以其中价带电子向导带跃迁产生的谐振最为重要.这种跃迁常叫做本征吸收或本征电离,又称为电子的带间跃迁.受激光照射时的半导体中,处于价带的电离会因吸收光子而受激跃迁到导带.电子跃迁时,根据有无声子的带间跃迁,可将跃迁分为间接跃迁和直接跃迁.这两种要求最小光子能量应均等于禁带宽度的能量.然而,当带间跃迁产生足够多的载流子对时,他们会反过来影响被照射材料物质对激光的吸收.其中,半导体的的禁带宽度应对于可见光或红外光光谱,而绝缘体的禁带宽度应于对紫外光光谱.此外,在热或光的作用下,浓度较高的半导体自由载流子,会呈现出某种金属的光学性质.
除电子跃迁外,大多数非金属当然也可以通过有机物分子间的相对振动或者晶体点阵来进行能量耦合.
3.2激光与透明固体的作用
光束能够引起得固体光学的性质的所有变化,可以将其归结为三种,可从按照辐照度增大的排列顺度.它们分别是：
①热的产生导致材料的电子性质或密度发生改变,其中有关的效应是：透明介质中间的热自聚焦,以及金属和半导体中的“热逃逸”现象.
②绝缘体和半导体中发生的自由载流的光学现象,是由碰撞电离或带间跃迁引起的,导致明显增大吸收系数,甚至会有可能引起严重的爆炸性的材料损伤.
③强光束的电场使整个分子或电子轨道发生非线性畸变自聚焦和多光子吸收等许多非线性光学现象,都是由电场效应而引起的自聚焦.而仅只有滞后部分的脉冲能经历自聚焦,能有效地抑制短脉冲自聚焦出现的方法是驰豫效应.
另外,自聚焦并不仅只局限于窄的高斯光束,如果能够调制足够好的光束横截面,则任意一种直径的高斯光束都会产生自聚焦,使众多够强的峰值功率,可以彼此独立地产生自聚焦而导致宽的强光束,并会在非线性介质中,形成许许多多细小的丝状路径.
在激光同材料相互间作用时,激光引起的冲击力和吸收能量的材料都将使受作用的材料部分向外膨胀.若每一部分材料都能够自由膨胀,则虽有变形,材料也不会出现破坏或应力.若各个部分的材料都不能自由膨胀,则各部分之间会产生应力或爆炸破坏,因为他们之间相互制约.
激光同透明固体材料间相互作用的过程,是部分材料受激光
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4激光参数对焊接性能的影响
影响激光焊接过程中焊接性能的因素,主要有激光功率密度、激光光速直径、材料本性、焊接速度等.
激光的功率密度必须在104～106W/cm2范围内方能进行激光焊接.
激光的光束直径应根据焊缝的宽度进行调整,选择同钎料宽度相差不大的光斑直径,以尽量减小焊接热影响区的大小.
材料对光能量的吸收决定了激光深熔焊的效率,影响材料对激光吸收的因素有两个方面：一是材料的电阻系数.研究发现,激光对材料的吸收率与电阻系数的平方根成正比.二是材料的表面状态.有时材料对激光的吸收率较低,可采用表面处理的方法改变材料表面性能,提升对材料的吸收率.
在一定的激光功率下,提高焊接速度,激光的线能量下降,激光对材料作用的热量就相对减少；反之,激光对材料作用的热量增加.
5结语
激光焊接可将入热量降到最低的需要量,热影响区金相变化范围小,且因热传导所导致的变形亦最低.激光焊接焊接速度快,可降低厚板焊接所需的时间甚至可省掉填料金属的使用.激光焊接不需使用电极,没有电极污染或受损的顾虑,且因不属于接触式焊接制程,机具的耗损及变形接可降至最低.激光束易于聚焦、对准及受光学仪器所导引,可放置在离工件适当之距离,且可在工件周围的机具或障碍间再导引,其他焊接法则因受到上述的空间限制而无法发挥.激光束可聚焦在很小的区域,可焊接小型且间隔相近的部件.激光焊接可焊材质种类范围大,可焊接不同物性（如不同电阻）的两种金属,亦可相互接合各种异质材料.
参考文献：
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