浙江工业大学 机械制造及自动化教育部重点实验室,杭州 310014
在激光热表面热处理行业中,高反射的金属材料对激光热处理非常不利。为增加金属材料在激光热处理过程中的激光吸收率,研究了外加电场对金属材料激光吸收率的影响,提出了一种饱和温度法测激光吸收率的方法,并应用此方法测得2Cr13不锈钢在外加电压下的激光吸收率。结果表明,外加电场可增加金属材料的激光吸收率。
激光技术 金属吸收率 外加电场 饱和温度法 laser technique absorptivity of metal materials external applied electric field saturation temperature method
浙江工业大学 激光加工技术工程研究中心 机械制造及自动化教育部重点实验室,杭州310014
为了检测激光淬火过程中CO2激光束能量的空间分布变化,研究不同激光模式对激光淬火硬化层均匀性的影响,采用基于焦热电相机的在线激光束分析仪实时监测激光淬火过程中的激光束模式。结果表明,由于激光能量密度空间分布的不均匀,导致光斑左右两侧硬化层深浅不一致。从显微组织发现,硬化组织结构的均匀性和激光束模式有着非常紧密的关系,均匀的激光能量分布产生较为均匀的组织。
激光技术 激光束模式 在线激光束分析 激光淬火 laser technique laser beam mode inline laser beam analysis laser quenching
1 浙江工业大学 机械制造及自动化教育部重点实验室，浙江 杭州 310014
2 浙江工业大学 激光加工技术工程研究中心，浙江 杭州 310014
针对菲涅耳公式计算金属材料激光吸收率所得的结果与实际测得的吸收率值存在一定的误差这一问题，在详细分析了激光热处理中金属材料吸收率影响因素的基础上，通过数值模拟，改进了金属材料激光吸收率的计算模型，并利用此激光吸收率计算模型(以铝、铜、铂、铁4种金属材料为例)进行激光吸收率的计算和分析，进而计算了3Cr13不锈钢激光吸收率的理论值，该值与用集**数法测得的3Cr13不锈钢材料激光吸收率结果相吻合，从而验证了该改进的金属材料激光吸收率计算公式的正确性。
激光技术 金属激光吸收率 集**数法 laser technique metal laser absorptivity lumped parameter method
浙江工业大学 机械制造及自动化教育部重点实验室，杭州 310014
为了在激光热处理过程中能更好地控制工件温度，并为激光热处理的数学模拟提供更为准确的激光吸收率数据，研究了材料表面粗糙度对激光吸收率的影响原理，等效处理了材料表面轮廓线，建立了数学模型，采用集**量法测得激光的吸收率，得到的激光吸收率与理论公式计算所得的光吸收率相吻合。结果表明，所建立的模型可以准确地描述材料表面粗糙度对激光吸收率的影响，更有利于激光热处理各项参量的控制。
激光技术 激光吸收率 粗糙度 集**量法 laser technique laser absorptivity surface roughness lumped parameter method
1 浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室,浙江,杭州310014
2 浙江工业大学激光加工技术工程研究中心,浙江,杭州310014
光束质量及功率稳定性在激光热处理中起着至关重要的作用.本文检测了在激光淬火过程中连续CO2激光束能量的空间分布变化情况,分析了激光模式对激光淬火硬化层均匀性的影响.在激光耦合输出端附近的光轴上安置基于焦热电相机的新型在线激光束分析仪实时监测高功率激光束模式.结果表明,由于激光能量密度空间分布的不均匀,导致激光功率密度高的一端所形成的硬化层更深;此外在特定功率下,激光模式、激光能量平均值和标准偏差都比较稳定,因此沿激光扫描方向的硬化带层深较为均匀.
激光模式 激光淬火 在线激光束分析 实时监测
