本文選題：長脈沖激光　切入點：脈沖串　出處：《長春理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：本文對長脈沖激光脈沖串條件下,鋁合金材料打孔的溫升與熔蝕過程進行了理論和實驗的研究,從而得到了不同激光參數(shù)對打孔的影響規(guī)律。在理論研究方面,對脈沖串激光打孔機理進行學習和研究,根據(jù)經(jīng)典熱傳導基本原理,建立了長脈沖激光脈沖串打孔溫升模型;在流體力學方程的基礎(chǔ)上,采用熱焓-孔隙法和氣體動力學法完整地描述了熔化和氣化兩階段相變,從而建立了長脈沖激光脈沖串打孔熔蝕模型。在理論模型的基礎(chǔ)上建立了長脈沖激光脈沖串針對鋁合金材料打孔的仿真模型并完成了相關(guān)仿真研究。得到了不同能量密度、脈沖個數(shù)、脈沖頻率條件下,小孔中心溫度、深度和縱寬比的變化規(guī)律。在實驗研究方面,開展了長脈沖激光脈沖串條件下對鋁合金材料打孔的溫升實驗和熔蝕實驗,得到了不同能量密度、脈沖個數(shù)、脈沖頻率條件下,小孔中心溫度、深度和縱寬比的變化規(guī)律,并分析了其原因。對比仿真和實驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)二者在規(guī)律上符合度較好。通過對長脈沖激光脈沖串打孔理論和實驗的研究,可以看出:長脈沖激光脈沖串對鋁合金打孔時,小孔質(zhì)量隨著能量密度、脈沖個數(shù)和脈沖頻率的增加逐漸變好,但隨著脈沖頻率的增加,打孔速率降低。本文研究結(jié)果為長脈沖激光脈沖串打孔的工藝改進,提供參考。
[Abstract]:In this paper, the temperature rise and melting process of aluminum alloy materials are studied theoretically and experimentally under the condition of long pulse laser pulse train, and the influence of different laser parameters on drilling is obtained. Based on the basic principle of classical heat conduction, the temperature rise model of long pulse laser pulse string drilling is established, which is based on the hydrodynamic equation, the mechanism of pulse string laser drilling is studied and studied, and based on the basic principle of classical heat conduction, the temperature rise model of long pulse laser pulse string drilling is established. The two-stage phase transition of melting and gasification is described by enthalpy pore method and gas dynamics method. On the basis of theoretical model, the simulation model of long pulse laser pulse string drilling for aluminum alloy material was established, and the related simulation research was completed, and different energy density was obtained. Under the condition of pulse number, pulse frequency, temperature, depth and ratio of longitudinal-width of the hole, the temperature rise experiment and corrosion experiment of aluminum alloy material under the condition of long pulse laser pulse train were carried out. The variation rules of the center temperature, depth and ratio of longitudinal width of the hole under different energy density, pulse number and pulse frequency are obtained, and the reasons are analyzed, and the results of simulation and experiment are compared. It is found that both of them are consistent with each other in law. Through the research on the theory and experiment of long pulse laser pulse string drilling, it can be seen that when long pulse laser pulse string punches the aluminum alloy, the hole quality increases with the energy density. The number of pulses and the pulse frequency increase gradually, but with the increase of the pulse frequency, the drilling rate decreases. The results of this paper provide a reference for the improvement of the drilling process of the long pulse laser pulse string.
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG665;TN249

【參考文獻】

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本文編號：1573560