高光束质量CO2激光焊接机及工艺实验研究

摘要

本文的研究内容分为六个部分：（1）绪论；（2）激光束特性对深熔焊接的影响；（3）激光器放电结构及谐振腔的设计；（4）导光聚焦方式的设计；（5）激光深熔焊接工艺实验研究；（6）总结(1) 综述了激光焊接的发展状况及研究背景，给出了本课题意义和研究任务。(2) 简述了激光深熔焊接的小孔特性，分析了光束特性对深熔焊接的影响。其中重点讨论了M2参数对焊接中光束行为的影响以及光束聚焦特征参数对深熔焊接工艺参数和焊缝质量的影响。(3) 设计了一种多针－板放电结构和一种五折光学谐振腔。重点讨论了放电结构和光学谐振腔中各光学元件参数的选取。最后对激光器的运行特性进行了测试，给出了激光器的输出功率、功率不稳定度、电光转换效率、输出光束模式和发散角等参数。(4) 设计了一种能合理利用激光能量、提高工作效率的三工位光路转换器；分析了高功率激光加工中常用的几种聚焦方式各自的优缺点，并运用ZEMAX光学软件对各种聚焦方式进行了模拟分析，给出了各自的聚焦效果。(5) 进行了厚钢板和汽车齿轮的激光焊接实验，实际测量了激光功率、焊接速度、离焦量、辅助气体等工艺参数对焊接质量的影响。并对焊接后的样品进行了金相组织分析、显微硬度分析和力学性能测试。(6) 概括和总结了全文的研究工作。

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文摘

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1 绪 论

2 光束特性对深熔焊接的影响

3 激光器放电结构及谐振腔的设计

4 导光聚焦系统的设计[45]

5 激光深熔焊接的工艺实验研究

6 总 结

致 谢

参考文献

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