激光焊接熱傳導理論對焊接質量影響

發布時間：2017-01-10 | 來源：星鴻藝激光焊接運營部 | 分享：

    激光焊接是將高強度的激光束輻射至金屬表面，通過激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。在激光與金屬的相互作用過程中，金屬熔化但為其中一種物理現象。有時，光能并非主要轉化為金屬熔化，面以其它形式表現出來，如汽化、等離子體形成等。然而，要實現良好的熔融焊接，必須使金屬熔化成為能量轉換的主要形式。為此，必頹了解激光與金屬相互作用中所產生的各種物理現象以及這些物理現象與散光參數的關系，從而通過控制激光參數，使激光能量絕大部分轉換為金屬熔化的能量，達到焊接日的。
    高強度激光束與金屬柑[作用過程相當復雜，但對于大多數實際應用，因能量密度低于103一109w/cm2，激光作用時間遠大于l0-9s，則激光與金屬相互作用過程主要涉及光的反射、光的吸收，熱傳導及物質的傳導．由于輻射至材料表面的功率密度較骶，光能量僅被表層吸收，不產生非線性或小孔效應，即光的穿透探。
    當光穿透微米量級后，光強已趨于零。材料內部加熱以傳導方式進行。當表面溫度達到熔點，
材料表面熔化且熔化波前向材料內部穩定傳播，其傳播速度與擻光功率密度、材料的液相和固相熱力學參數有關，常用熱傳導方程描述，通過求出材料中溫度場的分布·則可獲得熔池形狀、熱影響區等有用的參數。
    通常在材料加熱過程的理論分析中，求解某特定邊界條件下偏微分方程的解析解是十分困難的，為集中解決傳熱過程的本質，需作一些假設，有時只能通過計算機求礙數值解。
    當假設激光的功率密度分布均勻，激光光斑周圍物質絕熱、加熱區的橫向尺寸遠遠大于加熱探度時，則可按一維熱傳導方程求解。

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