Лазерная и электроннолучевая обработка материалов
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 205 206 207 208 209 210 211... 494 495 496
|
|
|
|
Так, нагрев определяет такие процессы, как отжиг материалов, а также наиболее распространенный метод лазерного поверхностного упрочнения посредством фазовых превращений в твердом состоянии в поверхностных слоях металлов и сплавов при очень быстрых нагреве и последующем охлаждении. При последующем рассмотрении этого метода сюда также будет отнесено упрочнение посредством закалки из жидкого состояния. Путем плавления можно осуществлять такие методы поверхностной обработки, как легирование, аморфизацию, плакирование, а также производить лазерную очистку зерен металлов и сплавов. И, наконец, ударное нагружение, обусловленное воздействием "гигантских" импульсов излучения, определяет ударное упрочнение материалов. Значения диапазонов плотностей потока лазерного излучения при различных видах лазерной обработки и диаграммы соответствующих процессов приведены на рис. 7.2. Лазерное упрочнение, основанное на фазовых превращениях в поверхностном слое, требует минимальной плотности потока излучения лазера (103—(О4 Вт/см2) при максимальном времени его воздействия (Ю-2 — 1 с), в то время как ударное упрочнение требует максимальной плотности потока (108—!010 Вт/см2) при минимальной длительности воздействия излучения на поверхность, равной ~10-6—10"8 с [1, 4]. 7.1. Физические основы упрочнения металлов и сплавов лазерным излучением Большинство лазерных технологических процессов основывается на тепловом действии лазерного излучения иа непрозрачные среды. Процесс взаимодействия излучения лазера с веществом достаточно хорошо изучен [15, 61] и в широком диапазоне плотностей потоков вплоть до 10е Вт/см2 удовлетворительно описывается тепловой моделью, согласно которой воздействие луча лазера на непрозрачные среды можно условно разделить на несколько характерных стадий: поглощение светового потока и передача его энергии тепловым колебанием решетки твердого тела; нагревание вещества без его разрушения; развитие испарения вещества в зоне воздействия луча лазера и разлет продуктов разрушения; остывание вещества после окончания действия лазерного излучения. Одновременно с указанными стадиями проходят диффузионные и химические процессы, а также фазовые превращения, оказывающие существенное влияние на характер воздействия излучения лазера на материалы. Количество поглощенной энергии зависит от оптических и теплофизических свойств материалов, особенно для металлов, и с увеличением длины волны излучения уменьшается. Например, полированный алюминий при комнатной температуре отражает 97 % падающего потока излучения с длиной волны 10,6 мкм, полированная медь — 99 % (табл. 7.1). Отражательная способность в оптическом диапазоне длин волн составляет для большинства металлов 70—95 %, а коэффициент поглощения также достаточно велик и составляет ~105— 10е см-1. Стадию нагрева материалов излучением лазера следует считать основной при анализе и исследовании ряда технологических процессов, выполняемых без разрушения материалов (термообработка, сварка и др.). Анализ этой стадии для других технологических процессов, основанных на удалении обрабатываемого материала (например, размерная обработка), позволяет определить условия разрушения, например, температурную границу и соответствующий ей поток излучения лазера. После перехода энергии излучения лазера в теплоту начинается процесс нагрева материала. Поглощенная световая энергия передается от зоны воздействия "холодным" слоям с помощью различных механизмов теплопроводности, из которых для металлов в интервале температур от сотен до десятков тысяч градусов основным является электронная теплопроводность.
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 205 206 207 208 209 210 211... 494 495 496
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
