傳統(tǒng)的激光加工技術(shù)在加工陶瓷等硬脆性材料時(shí),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(shù)。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(zhì)量;射流裝置設(shè)計(jì)簡單,節(jié)約成本,可推廣性較大,能在實(shí)際生產(chǎn)與加工中得到應(yīng)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(shí),會導(dǎo)致原先用于加工材料的能量損失。當(dāng)水射流的速度較大時(shí),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(dǎo)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(jìn)行定量分析。復(fù)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(guān)系還需要進(jìn)一步研究,本文主要研究內(nèi)容如下:(1)在理解激光與材料相互作用基礎(chǔ)上,探討射流在復(fù)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(dǎo),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(jìn)行仿真,得出不同傾斜角、不...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1水導(dǎo)引激光加工設(shè)備[10]

a）SYNOVA公司早期水導(dǎo)引激光設(shè)備（b）水導(dǎo)引激光原理示意圖圖1.1水導(dǎo)引激光加工設(shè)備[10]與原理示意圖[12]圖1.2激光誘導(dǎo)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(jìn)行研究技術(shù)上了穩(wěn)定水....

圖1.2激光誘導(dǎo)射流分離圖像與噴嘴射流示意圖

圖1.2激光誘導(dǎo)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(jìn)行研究技總結(jié)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(xué)方法研究激光誘導(dǎo)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(dǎo)激光切割與激光切割不銹鋼與黃銅片

（b）水導(dǎo)激光切割與激光切割不銹鋼圖1.3水導(dǎo)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(dǎo)激光打孔，其水導(dǎo)引(a)所示。通過實(shí)驗(yàn)分析了兩種加工方式所得孔的內(nèi)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(dǎo)激光耦合裝置與加工工件表面三維影像圖

）水導(dǎo)激光切割與激光切割黃）水導(dǎo)激光切割與激光切割不導(dǎo)激光切割與激光切割不銹鋼究了電火花打孔與水導(dǎo)激分析了兩種加工方式所得孔，加工AISI440C鋼所得是隨機(jī)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