傳統(tǒng)的激光加工技術在加工陶瓷等硬脆性材料時,不可避免的存在重鑄層、熔渣、熱影響區(qū)較大等問題。通常的激光加工常采用輔助氣體來起到助燃和去除作用,然而效果卻不盡人意。為了解決這些問題,本文引入了低壓水射流輔助激光加工技術。利用水射流的沖擊與冷卻作用,降低熱影響區(qū)以減少微裂紋的產(chǎn)生,減少重鑄層,提高加工質量;射流裝置設計簡單,節(jié)約成本,可推廣性較大,能在實際生產(chǎn)與加工中得到應用。然而引入射流,在降低熱影響區(qū)、產(chǎn)生沖擊作用的同時,會導致原先用于加工材料的能量損失。當水射流的速度較大時,水射流的持續(xù)噴射會在加工工件產(chǎn)生一層水霧,激光接觸水霧可能會導致多次聚焦,對原先的激光能量造成影響,所以有必要對射流的速度大小以及射流的冷卻作用進行定量分析。復合刻蝕過程中不同速度與不同角度的射流,其冷卻與沖擊作用之間具體的關系還需要進一步研究,本文主要研究內容如下:(1)在理解激光與材料相互作用基礎上,探討射流在復合加工過程中的冷卻與沖擊作用。通過理論分析與公式推導,得出射流速度大小與沖擊角度的變化對射流沖擊作用以及冷卻作用的影響。(2)利用有限元軟件FLUENT對水射流沖擊平板過程進行仿真,得出不同傾斜角、不...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1水導引激光加工設備[10]

a）SYNOVA公司早期水導引激光設備（b）水導引激光原理示意圖圖1.1水導引激光加工設備[10]與原理示意圖[12]圖1.2激光誘導射流分離圖像與噴嘴射流示意圖[10]2005年，瑞士PhilippeCouty博士等人在對水流形成與穩(wěn)定性進行研究技術上了穩(wěn)定水....

圖1.2激光誘導射流分離圖像與噴嘴射流示意圖

圖1.2激光誘導射流分離圖像與噴嘴射流示意圖[10]2005年，瑞士PhilippeCouty博士等人在對水流形成與穩(wěn)定性進行研究技總結了穩(wěn)定水柱的形成條件[14]，提出一種控制高速射流噴射分離的光學方法研究激光誘導的水射流分離狀況，在可變耦合與射流速度條件下觀測射流與....

圖1.3水導激光切割與激光切割不銹鋼與黃銅片

（b）水導激光切割與激光切割不銹鋼圖1.3水導激光切割與激光切割不銹鋼與黃銅片[17].A.Rashed[18]對比研究了電火花打孔與水導激光打孔，其水導引(a)所示。通過實驗分析了兩種加工方式所得孔的內表面特征，利量加工表面粗糙度，加工AISI440C鋼所得三維影像....

圖1.4水導激光耦合裝置與加工工件表面三維影像圖

）水導激光切割與激光切割黃）水導激光切割與激光切割不導激光切割與激光切割不銹鋼究了電火花打孔與水導激分析了兩種加工方式所得孔，加工AISI440C鋼所得是隨機分布的隕石坑，而在花加工平均表面粗糙度為m。

本文編號：3961878