激光打微孔作用机理及工艺研究

发布时间：2020-09-19 15:30

　　 在机械加工中孔加工是所占比例较大的一道重要的加工工序。这些孔的特点是:尺寸微小,数量巨大,费工费时,加工精度要求高,形状复杂,加工难度大。虽然目前已发展了大约有50余种微小深孔的加工方法,其中最常用的小孔加工方法有:机械加工、电火花加工、电解加工、超声加工、电子束加工及激光加工等。由于硬度大、熔点高的材料的使用越来越多,传统的加工方法已不能满足某些工艺要求。所以激光打孔也成为适应时代需要的一种技术。 本文结合激光与物质相互作用的机理,系统的论证了激光打孔的基本原理。利用有限元法,分析并解决了建立碳钢激光打微孔中热源模型的难题:非稳态问题、非线性问题及相变问题。利用有限元分析软件ANSYS对碳钢激光打微孔过程的温度场进行模拟分析,得出不同时刻及不同能量时其温度场分布情况。 选取含碳量不同的三种材料:不锈钢、50#钢和T8钢,进行碳钢激光打微孔实验。用YAG激光器来进行实验,并用2.5D影像测量仪来读取数据,把模拟值与实验值进行了比较,为碳钢激光打微孔实验参数的选取提供了依据。在实验的基础上对激光打孔的工艺进行了分析和研究,得出了激光打孔中的参数:脉冲能量、脉冲数量、脉冲宽度、离焦量、脉冲重复频率,对碳钢激光打微孔质量的影响情况以及这种影响情况随着含碳量不同的变化。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH16
【部分图文】：

图 1-2 迈克耳逊干涉仪光路图分光器，E 为观察屏，M1和 M2是两；当两束光会合叠加，就会产生干ν 近似为 500Hz，相干时间cτ 为 2×如果对激光器进行锁模，cτ 可压缩cτ = 3× 1091010 × cm=30cm。= l，D＞＞d，空间相干长度2Dldλ= 得到很好的相干性，必须使 dlλ≤ D

图 1-2 迈克耳逊干涉仪光路图，G 为分光器，E 为观察屏，M1和 M2是两块平面向移动；当两束光会合叠加，就会产生干涉现象器， ν 近似为 500Hz，相干时间cτ 为 2×310 s，710 cm;如果对激光器进行锁模，cτ 可压缩到910 仅为 ccτ = 3× 1091010 × cm=30cm。， S S= l，D＞＞d，空间相干长度2Dldλ= z>>πW源，要得到很好的相干性，必须使 dlλ≤ D 或 d≤

第二章 碳钢激光打微孔温度场分析功率密度和加长辐照时间(对钢铁，I=104W/的等离子体，它阻隔激光对材料的辐照。就个分界线。表面没有汽化，不论材料处于固度的升高而有较慢的变化；而一旦材料出现的吸收会发生突变，其吸收率决定于等离子图 2-2 为激光加热过程中测得的工件表面对阈值(106W/cm2)，反射率 R 突然降至很低值化在吸收激光过程中有突出作用。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡裕龙,陈学群,孔小东;pH 值对碳钢在 3%NaCl 溶液中极化行为的影响[J];海军工程大学学报;1998年02期

2 张春亚,陈德斌,陈学群,费喜明;低碳钢的点蚀诱发敏感性研究[J];海军工程大学学报;2001年03期

3 王炜;杜翠薇;李晓刚;宋义全;;带有线缺陷熔结环氧/X70钢涂装体系在3.5%NaCl中的电化学行为[J];北京科技大学学报;2006年10期

4 王燕舞;黄小平;崔维成;;船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之一:最大点蚀深度时变模型[J];船舶力学;2007年04期

5 王燕舞;王一飞;黄小平;崔维成;;碳钢、低合金钢全浸没海洋环境下最大点蚀深度简化模型(英文)[J];船舶力学;2008年03期

6 郝献超;李晓刚;肖葵;董超芳;;Q235碳钢在西沙大气暴晒的锈层特征[J];北京科技大学学报;2009年10期

7 孙红镱;岳燕星;李威;李萍;;冷拔碳钢钢丝电脉冲退火软化处理工艺[J];哈尔滨理工大学学报;2009年05期

8 全燕鸣;赵婧;黎弋平;;金属切削刀具和工件的波段发射率标定[J];机械工程学报;2009年12期

9 丁宁;包燕平;孙奇松;王立峰;;末端电磁搅拌位置确定及对SWRH82B钢中心偏析的影响[J];北京科技大学学报;2011年01期

10 何力;刘克家;伍玉娇;朱取成;吴宝善;;碳钢被覆金属碳化物过程中碳迁移扩散行为的探讨[J];贵州工业大学学报(自然科学版);1991年04期

相关会议论文 前10条

1 惠卫军;田鹏;董瀚;苏世怀;于同仁;翁宇庆;;中碳钢形变及冷却过程中的组织演变[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年

2 王世宇;傅杰;李晶;王新江;李子林;段贵生;;安钢电炉流程生产高碳钢过程氮含量的控制研究[A];冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集[C];2005年

3 刘学庆;王佳;;碳钢合金元素与腐蚀速度相关性的灰关联分析[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年

4 曹华珍;张九渊;毛信表;郑国渠;倪似愚;董绍平;袁军国;;碳钢在原油罐罐底水介质中的极化行为[A];第二届石油石化工业用材研讨会论文集[C];2001年

5 惠卫军;田鹏;董瀚;苏世怀;于同仁;翁宇庆;;中碳钢形变及冷却过程中的组织演变[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年

6 李维娟;;生产超细晶粒低碳钢的实验研究[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集（4）[C];2003年

7 倪亚平;;使用冷却水槽实现钢卷快速冷却技术[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年

8 倪亚平;;使用冷却水槽实现钢卷快速冷却技术[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年

9 喻承欢;吴永生;邱同榜;李具中;;无碳材质在连铸极低碳钢和纯净钢上的应用[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集（3）[C];2003年

10 张笑冰;;碳钢缓蚀剂的缓蚀效果及应用[A];2008中国水处理技术研讨会暨第28届年会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 明星;碳钢密度的预测[N];世界金属导报;2005年

2 冰馨;碳钢紧固件反倾销立案[N];中国企业报;2008年

3 记者 沈衍琪;我国反倾销欧盟进口碳钢紧固件[N];北京日报;2008年

4 本报记者 柳祖林;两大因素支撑 近期优钢价格持稳[N];中国冶金报;2010年

5 金伯英;碳钢及合金钢表面涂覆铝刚玉化层的制造方法[N];中国有色金属报;2002年

6 ;为何是欧盟碳钢紧固件[N];国际商报;2010年

7 周俊　宋爱华;山东泰安滚动轴承碳钢球联盟标准成功立项[N];中国质量报;2010年

8 杨朝霞;配件“锁紧”门窗质量“喉舌”[N];中华建筑报;2003年

9 本报记者 卢铮;中国启动对欧碳钢紧固件反倾销调查[N];中国证券报;2008年

10 纪;部分通用机械产品被亮“黄牌”[N];中国矿业报;2000年

相关博士学位论文 前10条

1 陈文;碳钢缓蚀剂和铜基自组装膜的研究[D];西南大学;2012年

2 赵景茂;碳钢在NaHCO_3-NaCl体系中的局部腐蚀行为与机理研究[D];北京化工大学;2001年

3 黄乃宝;溴冷机中碳钢、铜及其合金的腐蚀机理研究[D];大连理工大学;2003年

4 唐聿明;碳钢在含氯离子溶液中的孔蚀早期电化学行为特征[D];北京化工大学;2005年

5 石杰;热轧碳钢表面氧化皮结构、机械研磨酸洗及无酸酸洗研究[D];北京科技大学;2008年

6 池成忠;碳钢表面中温双辉等离子渗铬合金化及渗层中碳迁移的研究[D];太原理工大学;2004年

7 高国;β-胺基醇气相缓蚀剂的合成及其缓蚀机理研究[D];大连理工大学;2007年

8 陶志华;酸性介质中苯基—三唑类化合物对碳钢的缓蚀行为研究[D];重庆大学;2011年

9 廖俊生;铀酰溶液中合金腐蚀行为和铀铌合金氧化特性研究[D];中国工程物理研究院;2004年

10 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 王丹;碳钢激光打微孔作用机理及工艺研究[D];长春理工大学;2007年

2 杨继宏;激光打微孔作用机理及工艺研究[D];天津大学;2008年

3 李菁菁;碳钢激光打微孔作用机理及工艺研究[D];长春理工大学;2009年

4 李杰兰;土酸介质中碳钢高温缓蚀剂的研制[D];辽宁师范大学;2004年

5 李媛;碳钢表面纳米SiO_2薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2004年

6 晋军辉;内覆不锈钢/碳钢双金属管内压扩散复合的研究[D];大连交通大学;2004年

7 颜东洲;纳米SiO_2薄膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2003年

8 常明珠;碳钢表面分子自组装膜的制备及性能研究[D];北京化工大学;2005年

9 唐晓;海洋环境中碳钢腐蚀速度软测量方法研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2003年

10 严莉;海水环境中硫酸盐还原菌与金属电化学状态相关性研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2004年

本文编号：2822685