高質(zhì)量激光打孔技術(shù)研究.pdf

1、激光打孔是目前小孔加工中不可缺少而且應(yīng)用廣泛的激光加工方法之一。近年來，隨著對微孔加工質(zhì)量要求的提高，傳統(tǒng)的微孔加工方法已不能滿足微孔加工深徑比要求。而激光加工可以滿足許多加工的特殊要求，因此它已成為小孔加工中最為人們所重視的加工方法。由于脈沖激光打孔具有效率高、成本低及綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)，因此已被廣泛應(yīng)用于航空航天等工業(yè)上。 本文首先分析了激光打孔過程中激光與材料的相互作用，重點(diǎn)介紹了金屬與激光作用的機(jī)理，以及各種激光

2、打孔方式的特點(diǎn)。并在理論分析的基礎(chǔ)上以及針對激光打孔中出現(xiàn)的再鑄層和微裂紋等問題，采用研制的具有切割功能的高功率高光束質(zhì)量的激光器，進(jìn)行了激光打孔的實(shí)驗研究。這臺激光器所達(dá)到的參數(shù)為：①輸出功率達(dá)到500w；②激光能量不穩(wěn)定度：＜±2％；③激光的發(fā)散角：3.5mrad。采用兩種激光打孔方法——旋切打孔的方式和沖擊打孔的方式，針對這兩種方法研制了一種新型的激光打孔裝置，并通過理論分析了沖擊打孔和旋切打孔方法的特點(diǎn)。 本論文首先介紹

3、了采用不同的激光參數(shù)在研制的激光打孔裝置上對低碳鋼和高溫合金進(jìn)行了激光打孔工藝的研究，對激光參數(shù)以及輔助氣體在打孔的影響進(jìn)行了分析，并采用自由脈沖進(jìn)行了旋切打孔的研究，通過分析得出旋切打孔可以得到小錐度、再鑄層少的孔。然后進(jìn)行高峰值調(diào)制脈沖沖擊打孔的研究，得出調(diào)制脈沖打孔的優(yōu)越特性。并研究了調(diào)制脈沖在激光閾值附近的微孔加工，實(shí)驗得出采用這種方法可以得到高質(zhì)量的微小孔。最終得出：在工件上打大孔徑的孔時，采用旋切打孔的方法可以得到了圓度高、