CO2激光焊接光致等离子体屏蔽机制的实验研究

肖荣诗; 陈铠; 陈继民; 左铁钏

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CO2激光焊接光致等离子体屏蔽机制的实验研究

肖荣诗 , 陈铠 , 陈继民 , 左铁钏

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CO2激光焊接光致等离子体屏蔽机制的实验研究

1.
北京工业大学国家产学研激光技术中心, 北京, 100022

作者简介: 肖荣诗,男,1965年出生.博士,副研究员.主要从事激光与物质相互作用及激光材料加工方面的研究..

基金项目:
国家自然科学基金重点项目;北京市科技新星计划资助

Experimental research of the plasma shielding mechanism in the process of CO2 laser welding

1.
National Center of Laser Technology, Beijing Polytechnic University, Beijing, 100022

摘要: 采用20kWCO2激光器,设计了一组试验方法,研究光致等离子体对焊接深度和聚焦光束的影响,探讨高功率CO2激光焊接时光致等离子体的屏蔽机制。研究表明,光致等离子体显著改变了聚焦光束的形态,使其焦点下移、光斑扩大,等离子体的这种透镜效应随着等离子体的上升而增强。相对于等离子体吸收,等离子体的透镜效应是等离子体屏蔽的主要机制。
- CO2激光焊接 /
- 等离子体透镜效应 /
- 等离子体吸收
Abstract: A 20kW CO2 laser was applied to explore the plasma shielding mechanism by studying the effect of plasma height on the welding depth and the focusing laser beam.On the basic phenomenon that the laser induced plasma would sustain for a while even after the laser beam passed through out of the workpiece during high power CO2 laser welding, a simple and effective method is developed to record the effect of plasma on the focusing laser beam.It is found that the laser induced plasma enlarges the diameter of the focused laser beam and the focus shifts downward significantly.This "lensing effect" of the laser induced plasma becomes more serious with the increase of the plasma height.Compared with the absorption of plasma, the "lensing effect" is the main mechanism for plasma shielding in the process of high power CO2 laser welding.
- CO2 laser welding lensing /
- effect of plasma /
- plasma absorption

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CO2激光焊接光致等离子体屏蔽机制的实验研究

作者简介: 肖荣诗,男,1965年出生.博士,副研究员.主要从事激光与物质相互作用及激光材料加工方面的研究.

1. 北京工业大学国家产学研激光技术中心, 北京, 100022

收稿日期: 1999-08-30
录用日期: 2000-01-17
网络出版日期: 2001-05-25

基金项目: 国家自然科学基金重点项目;北京市科技新星计划资助

关键词:

摘要: 采用20kWCO2激光器,设计了一组试验方法,研究光致等离子体对焊接深度和聚焦光束的影响,探讨高功率CO2激光焊接时光致等离子体的屏蔽机制。研究表明,光致等离子体显著改变了聚焦光束的形态,使其焦点下移、光斑扩大,等离子体的这种透镜效应随着等离子体的上升而增强。相对于等离子体吸收,等离子体的透镜效应是等离子体屏蔽的主要机制。