1、激光毛化質量的影響因素激光毛化質量的影響因素 課程：激光表面改性技術課程：激光表面改性技術 主講教師：林繼興主講教師：林繼興教學目標教學目標通過本次課程的學習，通過本次課程的學習，掌握激光毛化質量的主要影響因素掌握激光毛化質量的主要影響因素及控制及控制激光毛化質量的影響因素激光毛化質量的影響因素影響因素影響因素1、工藝參數、工藝參數 脈沖頻率、脈沖波形、脈沖能量、脈沖寬度、光斑大小、離焦量等脈沖頻率、脈沖波形、脈沖能量、脈沖寬度、光斑大小、離焦量等 2、材料性質、材料性質 吸收率、熱傳導率吸收率、熱傳導率 3、輔助氣體、輔助氣體 氣體類型、作用位置、流量、壓力等氣體類型、作用位置、流量、壓力等

2、工藝參數工藝參數 1、激光功率密度、激光功率密度 方式：調整脈沖能量、光斑大小、離焦量方式：調整脈沖能量、光斑大小、離焦量 條件：必須在表面形成一定的金屬熔池，太大會汽化、等離子條件：必須在表面形成一定的金屬熔池，太大會汽化、等離子化化 33kW/cm2 75kW/cm2 2、作用時間、作用時間 方式：調整脈沖頻率、脈沖寬度等方式：調整脈沖頻率、脈沖寬度等 參數選擇：盡量減小脈沖寬度（作用時間），得到精細微觀組參數選擇：盡量減小脈沖寬度（作用時間），得到精細微觀組織織 1、吸收率、吸收率 1）不同的材料對不同波長的激光吸收率不一樣，吸收率大，吸）不同的材料對不同波長的激光吸收率不一樣，吸收率大

3、，吸收光能就大，轉化為材料的熱能多，材料熔化快；相反則熔化慢。收光能就大，轉化為材料的熱能多，材料熔化快；相反則熔化慢。 2）材料表面粗糙度大，對激光吸收率高）材料表面粗糙度大，對激光吸收率高2、熱傳導率、熱傳導率 熱傳導率大，熱能向材料內部傳遞也快。吸收率影響熔池的形熱傳導率大，熱能向材料內部傳遞也快。吸收率影響熔池的形成，熱傳導率影響熔池的變化，熔池的形成和變化，影響快速凝固成，熱傳導率影響熔池的變化，熔池的形成和變化，影響快速凝固后變化毛化點形貌。后變化毛化點形貌。材料性質材料性質輔助氣體輔助氣體氣體類型氣體類型 1）氧氣：助燃與氧化作用）氧氣：助燃與氧化作用 助燃：加速激光加工表面熱運

4、動助燃：加速激光加工表面熱運動 氧化：增加材料對激光能量的吸收氧化：增加材料對激光能量的吸收 2）惰性氣體）惰性氣體 不與熔化金屬發生反應、促使金屬單向流動，形成凸體形貌不與熔化金屬發生反應、促使金屬單向流動，形成凸體形貌毛化形貌毛化形貌 毛化形貌和特性是衡量毛化質量的主要因素，由工藝參數、材料特毛化形貌和特性是衡量毛化質量的主要因素，由工藝參數、材料特性與輔助氣體等綜合決定。性與輔助氣體等綜合決定。彈坑型彈坑型墨西哥帽型墨西哥帽型太陽花型太陽花型小小 結結 1、影響激光毛化質量的主要因素有：工藝參數，材料、影響激光毛化質量的主要因素有：工藝參數，材料性質、輔助氣體等性質、輔助氣體等 2、毛化形貌和特性是衡量毛化質量的主要因素，毛化形貌和特性是衡量毛化質量的主要因素，由工藝參數、材料特性與輔助氣體等綜合決定由工藝參數、材料特性與輔助氣體等綜合決定。作業思考題作業思考題1、影響激光毛化質量的主要因素有哪些？、