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激光焊接加工过程的激光工作原理

激光焊接加工是选用高能量的激光束聚集在工件外表,使待焊接的外表快速融化而焊接起来.而其中的激光的工作方式以下做简要的叙说：
激光焊接过程中存在着两种气体动力学机制不同的吸收波。一种是激光保持焚烧波，其前面运动的冲击波对激光是透明的，后边的等离子体区才是激光吸收区，以亚音速度传达，典型速度是每秒几十米，依靠热传导、热辐射和分散等输运机制使其前方冷气体加热和电离，保持激光吸收波及其前方冲击波的传达，波后是等离子体区，其等离子体温度为1～3eV。另一种是激光保持迸发波，这里冲击波阵面就是激光吸收区，被吸收的激光能量支撑冲击波行进，激光保持迸发波相关于波前介质超声速运动，其速度可达每秒几十米至上百千米，等离子体温度为10eV至几十电子伏。发作激光保持焚烧波或激光保持迸发波现象，与激光功率密度规模相对应。发作加热和电离，构成激光保持焚烧波，这是仍有部分激光经过等离子体区入射到工件外表，工件附近等离子体的辐射有助于增强激光与材料的热耦合，跟着等离子体逆着光束方向离去，这种耦合遭到削弱，逐渐构成对材料的屏蔽。光强持续增大，激光保持焚烧波吸收区运动加速，直至与前方冲击波集合，构成激光保持迸发波，构成对入射激光的完全吸收。挑选恰当的环境气体及光束聚集透镜，能够缩短激光保持迸发波的寿数，提高激光与材料之间的耦合功率。
激光的根本物理特性激光明显的特性是：单色性好，方向性好、亮度高，相干性好。
1)单色性激光中单色性好的是气体激光器发生的激光。如He-Ne激光器发生的632.8nm谱线，线宽只有10-9nm。比较而言，在普通光源中单色性好的用来作为长度基准器的氪灯(Kr86)，其谱线宽度为4.7×10-3nm。显然，激光的单色性比一般光要高出106~107倍以上。

2)方向性好、亮度高从光源宣布的激光平行传达的程度称为方向性。因为谐振腔对光束方向的挑选效果，激光器输出的光束发散视点很小，能够小于或等于10-3~10- 5rad。考虑到光的波动性，即使是抱负的平面波，在经过直径为D的孔径时，因为激光衍射也会发生一定的发散。关于相同的光束直径，波长越小其方向性越好。
激光的方向性带来两个结果，即光源外表的亮度高，被照射的地方光的照度大。一个具有10mw功率的He-Ne激光器可发生比太阳高几千倍的亮度，这样亮的光源可在屏幕上构成面积很小但照度极大的光斑。
3)相干性好以恰当的方法将同一光源宣布的光分成两束，再使两束光重合便发生明暗相间的条纹，这就是光的干与。无论是激光还是电波，或是白炽灯火和太阳光，从本质上来说，它们都是电磁波。然而，激光与白炽灯火和太阳光有较大不同，其中之一就是激光具有很好相干性。白炽灯火(或太阳光)的光波是由无数的原子或分子发射的，故发生波长各不相同的杂乱光。即使将这些光组成后也会发生不规则的振动，所以不能构成整齐有序的大振幅的光波。

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