5kW半导体激光表面硬化加工光源的研究

发布时间：2017-03-21 16:11

  本文关键词：5kW半导体激光表面硬化加工光源的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大功率半导体激光光源由于具有体积小、效率高、成本低、使用寿命长、金属吸收率高等特点常被于金属表面加工领域,但单个半导体器件的光束质量差且输出功率较低,为满足激光加工光源高功率高光束质量的需求,首先利用光束准直的方法,压缩单个半导体激光叠阵的快慢轴发散角,然后利用激光合束技术对四只叠阵进行合束,提高整个系统的输出功率,最后为提高系统的可靠性,对光源机械模块进行优化设计。装调完成后整机输出功率达到5120W、聚焦光斑尺寸为2mm×16mm。利用此光源进行激光表面加工实验,结果表明,对35CrMo合金结构钢板进行激光硬化,可以将其表面硬度提高到55HRC以上;对304不锈钢球阀的进行激光熔覆,使用Ni28+30%WC粉末作为熔覆材料可以获得最佳的表面性能。
【关键词】：半导体激光准直 激光合束技术 激光表面加工
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第1章 绪论7-20
• 1.1 引言7-8
• 1.2 半导体激光器研究进展8-12
• 1.3 商用半导体激光加工光源研究进展12-15
• 1.4 半导体激光表面加工15-19
• 1.5 本论文的研究意义19
• 1.6 主要工作及安排19-20
• 第2章 半导体激光器的传输特性20-30
• 2.1 半导体激光器的主要参数20-21
• 2.2 光学特性21-25
• 2.3 光束质量评价25-28
• 2.4 光束质量测量28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 半导体激光器光学设计30-43
• 3.1 半导体激光准直30-36
• 3.2 半导体激光合束36-39
• 3.3 聚焦镜设计39-40
• 3.4 整机设计及测试40-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第4章 半导体激光表面硬化加工光源的应用43-52
• 4.1 硬化实验43-44
• 4.2 熔覆实验44-51
• 4.3 本章小结51-52
• 总结52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57
• 研究生期间发表的论文57

  本文关键词：5kW半导体激光表面硬化加工光源的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：259931