激光深熔焊光致等离子体的行为和控制

采用大功率CO2和YAG激光器对比研究激光深熔焊接光致等离子体的行为和控制。研究表明CO2激光焊接时光致等离子本对焊接过程的影响与等离子体的状态有关。当等离子体为表面薄层状时，等离子体的强化吸收效应有利于深熔焊接过程的建立，但当表面等离子体发展为激光支持的吸收波后，加工效率显著降低，当等离子体的尺寸超过某一特征值后，深溶焊接过程完全中断。等离子体对激光的屏蔽除等离子体吸收之外，更主要的是等离子体的透镜效应使聚焦激光束的焦点大小和位置改变。气体种类和流量、被焊接材料、离焦状态等均对等离子体的屏蔽有影响，其中气体种类是主要影响因素。采用双层喷嘴，通过Ar和He的特定组合将等离子本控制在小孔内，达到了最佳加工效果。