碳鋼激光打微孔質量控制技術研究.pdf

1、利用激光在金屬材料上進行加工孔的技術有著突出的特點，如加工精度比較高、加工效率比較高、加工成本相對比較低的綜合技術，在激光應用方面，它是最先在生產實際中應用的技術，也是利用激光進行生產加工的主要技術領域。隨著近代工業(yè)和科學技術的迅速發(fā)展，使用硬度大、熔點高的材料越來越多，而傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足某些工藝要求。
　　本文針對激光加工領域中激光打微小孔時存在的不足，結合激光打孔的實際情況，以及激光與被加工材料之間相互作用的關系，研究

2、分析激光光束能量作用于被加工金屬材料上的過程，構建激光在金屬材料上進行孔加工的溫度場數學模型，編寫分析程序，并嵌入到ANSYS有限元分析軟件的后處理程序中，利用該軟件對被加工材料碳鋼的激光打微孔過程中的溫度場變化進行了仿真分析，為優(yōu)化激光打孔工藝參數提供了理論依據。
　　在理論分析的基礎上，利用數控YAG激光多功能加工機以碳鋼為主進行了實驗分析，選用不同厚度、不同材料進行激光打孔試驗，系統(tǒng)分析了激光功率、激光脈沖寬度、激光重復頻率

3、、輔助氣體、離焦量等對小孔的上、下孔徑及錐度的影響，比較并分析了模擬值和試驗值，驗證了有限元法仿真分析的可行性，提出了YAG激光在碳鋼上打微孔時各項工藝參數的選擇方法。
　　采用雙因素無重復的試驗方法和無交互作用的正交試驗方法分析了激光功率、激光脈沖寬度、激光重復頻率對激光打孔質量的影響程度，其分析結果與計算機模擬仿真結果和試驗數據分析結果相吻合，結果表明理論分析研究是正確的，分析研究了重鑄層形成機理，以及不同含碳量在激光加工時重