1、激光毛化質(zhì)量的影響因素激光毛化質(zhì)量的影響因素 課程：激光表面改性技術(shù)課程：激光表面改性技術(shù) 主講教師：林繼興主講教師：林繼興教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)通過本次課程的學(xué)習(xí)，通過本次課程的學(xué)習(xí)，掌握激光毛化質(zhì)量的主要影響因素掌握激光毛化質(zhì)量的主要影響因素及控制及控制激光毛化質(zhì)量的影響因素激光毛化質(zhì)量的影響因素影響因素影響因素1、工藝參數(shù)、工藝參數(shù) 脈沖頻率、脈沖波形、脈沖能量、脈沖寬度、光斑大小、離焦量等脈沖頻率、脈沖波形、脈沖能量、脈沖寬度、光斑大小、離焦量等 2、材料性質(zhì)、材料性質(zhì) 吸收率、熱傳導(dǎo)率吸收率、熱傳導(dǎo)率 3、輔助氣體、輔助氣體 氣體類型、作用位置、流量、壓力等氣體類型、作用位置、流量、壓力等

2、工藝參數(shù)工藝參數(shù) 1、激光功率密度、激光功率密度 方式：調(diào)整脈沖能量、光斑大小、離焦量方式：調(diào)整脈沖能量、光斑大小、離焦量 條件：必須在表面形成一定的金屬熔池，太大會(huì)汽化、等離子條件：必須在表面形成一定的金屬熔池，太大會(huì)汽化、等離子化化 33kW/cm2 75kW/cm2 2、作用時(shí)間、作用時(shí)間 方式：調(diào)整脈沖頻率、脈沖寬度等方式：調(diào)整脈沖頻率、脈沖寬度等 參數(shù)選擇：盡量減小脈沖寬度（作用時(shí)間），得到精細(xì)微觀組參數(shù)選擇：盡量減小脈沖寬度（作用時(shí)間），得到精細(xì)微觀組織織 1、吸收率、吸收率 1）不同的材料對(duì)不同波長(zhǎng)的激光吸收率不一樣，吸收率大，吸）不同的材料對(duì)不同波長(zhǎng)的激光吸收率不一樣，吸收率大

3、，吸收光能就大，轉(zhuǎn)化為材料的熱能多，材料熔化快；相反則熔化慢。收光能就大，轉(zhuǎn)化為材料的熱能多，材料熔化快；相反則熔化慢。 2）材料表面粗糙度大，對(duì)激光吸收率高）材料表面粗糙度大，對(duì)激光吸收率高2、熱傳導(dǎo)率、熱傳導(dǎo)率 熱傳導(dǎo)率大，熱能向材料內(nèi)部傳遞也快。吸收率影響熔池的形熱傳導(dǎo)率大，熱能向材料內(nèi)部傳遞也快。吸收率影響熔池的形成，熱傳導(dǎo)率影響熔池的變化，熔池的形成和變化，影響快速凝固成，熱傳導(dǎo)率影響熔池的變化，熔池的形成和變化，影響快速凝固后變化毛化點(diǎn)形貌。后變化毛化點(diǎn)形貌。材料性質(zhì)材料性質(zhì)輔助氣體輔助氣體氣體類型氣體類型 1）氧氣：助燃與氧化作用）氧氣：助燃與氧化作用 助燃：加速激光加工表面熱運(yùn)

4、動(dòng)助燃：加速激光加工表面熱運(yùn)動(dòng) 氧化：增加材料對(duì)激光能量的吸收氧化：增加材料對(duì)激光能量的吸收 2）惰性氣體）惰性氣體 不與熔化金屬發(fā)生反應(yīng)、促使金屬單向流動(dòng)，形成凸體形貌不與熔化金屬發(fā)生反應(yīng)、促使金屬單向流動(dòng)，形成凸體形貌毛化形貌毛化形貌 毛化形貌和特性是衡量毛化質(zhì)量的主要因素，由工藝參數(shù)、材料特毛化形貌和特性是衡量毛化質(zhì)量的主要因素，由工藝參數(shù)、材料特性與輔助氣體等綜合決定。性與輔助氣體等綜合決定。彈坑型彈坑型墨西哥帽型墨西哥帽型太陽花型太陽花型小小 結(jié)結(jié) 1、影響激光毛化質(zhì)量的主要因素有：工藝參數(shù)，材料、影響激光毛化質(zhì)量的主要因素有：工藝參數(shù)，材料性質(zhì)、輔助氣體等性質(zhì)、輔助氣體等 2、毛化形貌和特性是衡量毛化質(zhì)量的主要因素，毛化形貌和特性是衡量毛化質(zhì)量的主要因素，由工藝參數(shù)、材料特性與輔助氣體等綜合決定由工藝參數(shù)、材料特性與輔助氣體等綜合決定。作業(yè)思考題作業(yè)思考題1、影響激光毛化質(zhì)量的主要因素有哪些？、