等离子体对激光束的屏蔽机理
2022-02-12
一、等离子体对激光束的屏蔽机理
在激光深穿透焊接中,低密度等离子体,即激光维持燃烧波(LSC) 有利于材料表面对激光的吸收;而致密的等离子体,即激光维持爆发波(LSD) 对激光有吸收、散射等屏蔽作用。CO2激光对应的等离子体的临界电子密度约为1019cm-3, 而CO2激光焊接时的光致等离子体电子密度为1015~1017数量级,因此焊接时激光可在其诱导等离子体中传播,但等离子体并不是一种完全透明介质,当激光在等离子体中传播时,激光强度逐渐减弱。等离子体对激光的吸收主要为逆韧致辐射吸收。
Rockstroh等人研究了Ar气气氛下,连续CO2激光作用铝靶时等离子体对激光的吸收率。当激光功率为5kW,靶移动速度为0. 3m/min时,等离子体对激光的吸收率为20. 6% ;当激光功率为7kW时,吸收率为31.5%。
等离子体对激光的吸收并不是屏蔽激光的唯一机理。 等离子体还对激光产生散射,它的机理较复杂。研究者认为散射是由于等离子体形成时金属蒸气原子凝聚后形成了超细微粒子(UFP), 粒子的平均尺寸低于人射激光波长,且对同样尺寸下的超细微粒子,激光波长越短,越容易被散射。所以等离子体对YAG激光的散射比对CO2激光要强。
上一个: 等离子体的观察与检测
下一个: 电弧焊与激光焊接机优缺点
猜你喜欢
-
激光焊接机与等离子激光焊接机有那些区别
- 激光焊接机又称镭射机,是广泛应用在材料的精密焊接及修补加工的机器。激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池。
-
激光深穿透焊接过程中的几种效应
- 高功率密度激光束与物质相互作用时,一旦温度超过材料的沸点,就会在熔池表面产生高压蒸气;在后继激光的作用下,当金属蒸气温度足够高时,会产生光致等离子体(云)。
-
二氧化碳激光器的原理及分类
- CO2激光器的主要特点是输出功率大、能量转换效率高、输出波长(10.6um)正好处于大气窗口,故广泛用于激光加工、医疗、大气通信及其他军事应用。
-
什么是激光焊接技术
- 激光束经聚焦后可获得很小的光斑,且能精确定位,可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的组焊中。
-
激光的由来
- 激光是20世纪人类值得骄傲的重大发明之一,它是迄今性能最为优越的光源。自从20世纪60年代初激光被发明以来,迅速波应用于工业、军事、通信、医学、科研等各领域,给传统工业
-
激光焊接机超声波焊接
- 超声波塑胶焊接原理是由发生器产生20KHz(或15KHz)的高压、高频信号,通过换能系统,把信号转换为高频机械振动,加于塑料制品工件上,通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高,