导读:本文包含了激光与电弧相互作用论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电弧,激光,热源,相互作用,特性,等离子体,光束。
激光与电弧相互作用论文文献综述
吴世凯,肖荣诗,杨武雄,陈铠[1]（2010）在《高功率CO_2及Yb∶YAG激光与TIG电弧相互作用特性对比》一文中研究指出采用激光功率计、光束光斑质量诊断仪及高速摄像仪,对比研究了CO2激光及YAG激光与直流TIG电弧垂直相互作用时的光束特性和电弧特性。结果表明,CO2激光穿过TIG电弧后,激光功率显着衰减,光束散焦,能量分布状态严重劣化,而且电弧电压降低,体积膨胀,甚至产生激光支持的燃烧波;而对于Yb∶YAG激光,电弧基本不吸收激光能量,电弧对激光特性的影响可以忽略,同时电弧电压及电弧形态也没有明显变化。试验条件下,计算得TIG电弧对CO2激光和YAG激光的逆韧致吸收系数分别为14.14～26.29 m-1和1.1～2.03 m-1。同时,TIG电弧对CO2激光和YAG激光的折射率分别为0.99249～0.99454和0.99992～0.99994。TIG电弧对CO2激光的逆韧致吸收系数远高于对YAG激光的吸收率,同时,TIG电弧对YAG激光的折射率与大气相比较差异很小。这是CO2激光及YAG激光激光与电弧相互作用存在很大差异的根本原因。(本文来源于《中国激光》期刊2010年10期）
许贞龙[2]（2010）在《YAG激光－MIG电弧复合焊热源相互作用及熔滴过渡研究》一文中研究指出激光-电弧复合焊是在20世纪70年代末由英国伦敦帝国大学的W.Steen提出的一种新的焊接方法。这种焊接工艺综合了激光焊和电弧焊这两种焊接方法的优点,又弥补了各自的不足,具有广泛的应用前景。目前世界各国的研究者对激光-电弧复合焊做了大量的研究,但是对复合焊中热源的相互作用和熔滴过渡方面的研究还比较少,因此有必要对此做深入的研究。激光和电弧是两种物理特性完全不同的热源,具有各自的特点。当两种热源同时作用在焊接位置时,不是简单的迭加作用,而是会发生相互作用。由于这种相互作用的过程非常复杂,因此对其作用机理的详细研究非常困难,目前仍有很多问题需要去研究。在激光-电弧复合焊过程中,熔滴过渡关系到焊接质量的好坏和焊接过程的稳定,激光的加入改变了电弧力场、电磁场、熔池温度场以及表面张力场等,这使得激光-电弧复合焊中熔滴过渡发生了变化,因此有必要对激光-电弧复合焊的熔滴过渡过程进行研究。本文搭建了YAG激光-脉冲MIG电弧复合焊接试验系统,进行了焊接试验并同步采集了焊接过程中电信号和高速摄像信号。通过分析发现激光对脉冲MIG电弧具有明显的吸引、压缩和膨胀作用。这主要是因为YAG激光作用在工件上会产生大量金属蒸汽和少量等离子体,改变了电弧等离子体的形貌和状态,这也会影响到电弧和焊接过程的稳定。通过对复合焊接过程中的熔滴进行受力分析可知,激光改变了电弧力的大小和方向,激光产生的金属蒸汽对熔滴产生了反冲力阻碍了熔滴过渡,电弧等离子体会吸收穿过电弧的激光的能量,激光产生的金属蒸汽对熔滴也有热辐射的作用,会促进熔滴的过渡,复合焊的熔滴过渡是在这种综合的作用下的结果。本文分别对脉冲MIG和直流MIG的熔滴过渡进行了分析,对于一脉一滴,激光的加入降低了熔滴的过渡频率变为两脉一滴;对于一脉多滴,激光的加入增加了焊丝的熔化量,促进了熔滴过渡并使得熔滴过渡的颗粒半径减小;对于直流MIG焊射滴过渡,加入激光后熔滴过渡稳定,熔滴颗粒变得更加细小,形状不规则,这可能是金属蒸汽的反作用力将熔滴打碎的原因。(本文来源于《天津大学》期刊2010-06-01）
吴世凯[3]（2010）在《激光—电弧相互作用及激光-TIG复合焊接新工艺研究》一文中研究指出激光-电弧复合焊接是将物理性质、能量传输机制截然不同的两种热源复合于一体的先进焊接技术。激光电弧复合焊接能够弥补单纯激光焊接的不足,极大地增强工艺适应性,改善焊缝成形,提高接头质量。近年来,该技术在发达国家受到了广泛关注并得到了积极的研究。激光与电弧的复合不是两种热源的简单相加,深入研究激光-电弧的相互作用机理对深刻理解复合焊接过程,优化焊接工艺具有重要意义。复合焊接时,激光辐照母材的热效应及光致等离子体对激光-电弧相互作用产生重要影响;同时电弧吸收激光能量后,导致局部电子密度及电子密度梯度升高,引起吸收和折射效应的进一步增强。本文首先在不考虑这些因素的条件下,以激光在等离子体中的传播理论为基础,通过经典电子-离子碰撞理论,计算了电弧等离子体对入射激光的线性逆韧致吸收系数及折射率;在电子能量方程中引入逆韧致吸收项A(z),根据最小电压原理修正了激光作用电弧后的电弧电子能量方程。从理论上分析了激光作用电弧后,光束特性及电弧特性地变化趋势,揭示了激光-电弧相互作用时光束特性及电弧特性变化的物理机制及影响因素。随后,采用3500W扩散冷却CO2激光器、4000W Yb:YAG盘片激光器、Fronius TS5000直流数字电源,借助高速摄像仪、瞬态光谱仪、光束光斑诊断仪及功率计,试验研究了高功率聚焦激光束与TIG电弧相互作用时的光束特性和电弧特性的变化规律。试验中为了避免激光作用母材时的热效应,同时直接测量激光穿过电弧后的光束参量及电弧对激光能量的吸收率,采用聚焦光束垂直穿过直流TIG电弧,焦点位于电弧轴线的布置方式;使用高速摄像仪拍摄了激光作用前后的电弧形态变化,瞬态光谱仪分别记录电弧不同部位的局部光谱,通过对电弧局部位置的光谱分析,采用波尔兹曼图法计算了电弧局部温度,并根据Saha方程计算了电弧等离子体局部电子浓度。着重分析了激光功率、电弧电流、激光作用位置对激光能量传输率、光斑直径、光束传输方向及电弧静特性、电弧形态、电弧功率、电弧轴线温度分布及电子数密度的影响规律;探讨了激光作用电弧后,光束特性及电弧特性发生变化的原因;研究了电弧气氛、激光波长对相互作用的影响规律及作用机制。最后在激光-电弧相互作用研究的基础上,针对薄板搭接、对接、T型接头及厚壁对接开展了几种激光-TIG填丝复合焊接新工艺研究。为克服填丝复合焊接的飞溅和焊接烟尘对聚焦镜的污染,根据激光焊接时飞溅颗粒的运动状态和运动规律,基于气体动力学原理设计了超音速非对称拉伐尔腔体结构的横向气帘喷嘴;对比激光填丝焊接,研究了激光-TIG填丝复合焊接的工艺特性、焊缝成形、内部缺陷及工艺适应性;通过工艺参数优化,获得了理想的复合焊接薄壁T型接头及厚板对接接头;将激光电弧复合焊接技术与采用辅助电流的激光焊接方法有机结合,开发了强化电流磁流体动力学效应的激光电弧复合焊接方法。(本文来源于《北京工业大学》期刊2010-04-01）
吴世凯,肖荣诗,张寰臻[4]（2009）在《电弧气氛对CO_2激光与TIG电弧相互作用的影响》一文中研究指出采用激光功率计、光束光斑质量诊断仪及高速摄像仪,对比研究了氩和氦气氛下CO2激光与直流TIG电弧垂直相互作用时的光束特性和电弧特性.结果表明,氩气氛时,激光功率显着衰减,光束散焦,功率密度分布严重劣化;与此同时,电弧电压降低,体积膨胀,甚至产生激光支持的燃烧波;而氦气氛时,激光电弧相互作用时光束特性及电弧特性变化很小.不同气氛时激光电弧相互作用的差异源于气体的电离能不同,电弧等离子体的电子数密度存在很大差异:氦弧的电子数密度较氩弧低一个数量级,因而氦弧对CO2激光的逆韧致吸收系数比氩弧低两个数量级.同时,氦弧的折射率与大气相比较差异很小,因而对激光束的折射效应弱.(本文来源于《焊接学报》期刊2009年10期）
高明,曾晓雁,严军,胡乾午,王福德[5]（2007）在《激光-电弧复合焊接的热源相互作用》一文中研究指出为了研究激光-电弧复合焊接的热源相互作用,提升对复合焊接复杂物理过程的认识程度,进一步优化工艺参数,采用CO2轴快流激光器和钨极氩弧焊机在3mm厚316L不锈钢板上进行了复合焊接试验研究。定义无量纲参数——复合焊接熔化效率增量δ来表征热源相互作用的变化。结合焊缝成形、等离子体形貌,通过δ半定量分析了激光、电弧热源间距和能量配比对热源相互作用的影响。结果表明,在优化的参数组合下,δ高达83.6%。其中,电弧对工件的预热作用能够提高激光能量的利用率,增强热源相互作用,但是激光-电弧等离子体相互作用才是提高热源相互作用程度的关键机制。(本文来源于《激光技术》期刊2007年05期）
徐涛[6]（2003）在《激光与电弧相互作用时的电弧形态及焊缝特征》一文中研究指出在焊接过程中,激光与电弧的复合热源,由于激光的压缩与引导作用,在焊接速度增加时,电弧仍然较稳定。在去掉激光焊接的保护气流而只采用TIG的保护气体进行保护时,由于激光气体的冲击、压缩和冷却作用的消失,等离子气体将会随着电流、激光功率的增加而增大,因而引起焊缝横截面的变化。本文通过调整激光与电弧的参数,并用CCD摄取各参数下的电弧图像以分析等离子体的长大情况,然后将得到的焊缝沿横截面剖开。通过对各种参数下等离子体图像和焊缝横截面之间的相互的关系进行分析,得到与常规情况下相比熔带较宽而熔深较浅的焊缝所需要的焊接参数。这种产生涂敷型焊缝的参数可用于高速表层涂覆。(本文来源于《黑龙江冶金》期刊2003年02期）
陈彦宾,陈杰,李俐群,吴林[7]（2003）在《激光与电弧相互作用时的电弧形态及焊缝特征》一文中研究指出激光与电弧的复合热源在焊接过程中 ,由于激光的压缩与引导作用 ,可以在焊接速度增加时 ,电弧仍然较稳定。在去掉激光同轴保护气流而只采用TIG的保护气体进行保护时 ,由于激光同轴气体的冲击、压缩和冷却作用的消失 ,等离子气体将会随着电流、激光功率的增加而增大 ,因而引起焊缝横截面的变化。通过调整激光与电弧的规范参数 ,并用CCD摄取各参数下的电弧图像以分析等离子体的长大情况 ,然后将得到的焊缝沿横截面剖开。通过对各种参数下等离子体图像和焊缝横截面之间的相互的关系进行分析 ,得到与常规情况下相比熔宽较宽而熔深较浅的焊缝的焊接参数。这种产生涂敷型焊缝的参数可用于高速表层涂覆。(本文来源于《焊接学报》期刊2003年01期）
张绍彬,赵家瑞,孙栋,胡绳荪,路登平[8]（1991）在《焊接电弧与激光相互作用机理的研究》一文中研究指出本文用Stark展宽光谱法分别对激光、TIG焊电弧,以及激光+TIG焊电弧的电子密度进行测定。发现电弧强化激光焊机理在于电弧有稀释激光等离子体的作用,大大降低激光等离子体吸收、反射激光能量,提高激光束的热加工效率。试验研究表明,激光焊加电弧的作用,可以大大提高激光束的穿透能力。(本文来源于《焊接技术》期刊1991年04期）
激光与电弧相互作用论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
激光-电弧复合焊是在20世纪70年代末由英国伦敦帝国大学的W.Steen提出的一种新的焊接方法。这种焊接工艺综合了激光焊和电弧焊这两种焊接方法的优点,又弥补了各自的不足,具有广泛的应用前景。目前世界各国的研究者对激光-电弧复合焊做了大量的研究,但是对复合焊中热源的相互作用和熔滴过渡方面的研究还比较少,因此有必要对此做深入的研究。激光和电弧是两种物理特性完全不同的热源,具有各自的特点。当两种热源同时作用在焊接位置时,不是简单的迭加作用,而是会发生相互作用。由于这种相互作用的过程非常复杂,因此对其作用机理的详细研究非常困难,目前仍有很多问题需要去研究。在激光-电弧复合焊过程中,熔滴过渡关系到焊接质量的好坏和焊接过程的稳定,激光的加入改变了电弧力场、电磁场、熔池温度场以及表面张力场等,这使得激光-电弧复合焊中熔滴过渡发生了变化,因此有必要对激光-电弧复合焊的熔滴过渡过程进行研究。本文搭建了YAG激光-脉冲MIG电弧复合焊接试验系统,进行了焊接试验并同步采集了焊接过程中电信号和高速摄像信号。通过分析发现激光对脉冲MIG电弧具有明显的吸引、压缩和膨胀作用。这主要是因为YAG激光作用在工件上会产生大量金属蒸汽和少量等离子体,改变了电弧等离子体的形貌和状态,这也会影响到电弧和焊接过程的稳定。通过对复合焊接过程中的熔滴进行受力分析可知,激光改变了电弧力的大小和方向,激光产生的金属蒸汽对熔滴产生了反冲力阻碍了熔滴过渡,电弧等离子体会吸收穿过电弧的激光的能量,激光产生的金属蒸汽对熔滴也有热辐射的作用,会促进熔滴的过渡,复合焊的熔滴过渡是在这种综合的作用下的结果。本文分别对脉冲MIG和直流MIG的熔滴过渡进行了分析,对于一脉一滴,激光的加入降低了熔滴的过渡频率变为两脉一滴;对于一脉多滴,激光的加入增加了焊丝的熔化量,促进了熔滴过渡并使得熔滴过渡的颗粒半径减小;对于直流MIG焊射滴过渡,加入激光后熔滴过渡稳定,熔滴颗粒变得更加细小,形状不规则,这可能是金属蒸汽的反作用力将熔滴打碎的原因。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光与电弧相互作用论文参考文献
[1].吴世凯,肖荣诗,杨武雄,陈铠.高功率CO_2及Yb∶YAG激光与TIG电弧相互作用特性对比[J].中国激光.2010
[2].许贞龙.YAG激光－MIG电弧复合焊热源相互作用及熔滴过渡研究[D].天津大学.2010
[3].吴世凯.激光—电弧相互作用及激光-TIG复合焊接新工艺研究[D].北京工业大学.2010
[4].吴世凯,肖荣诗,张寰臻.电弧气氛对CO_2激光与TIG电弧相互作用的影响[J].焊接学报.2009
[5].高明,曾晓雁,严军,胡乾午,王福德.激光-电弧复合焊接的热源相互作用[J].激光技术.2007
[6].徐涛.激光与电弧相互作用时的电弧形态及焊缝特征[J].黑龙江冶金.2003
[7].陈彦宾,陈杰,李俐群,吴林.激光与电弧相互作用时的电弧形态及焊缝特征[J].焊接学报.2003
[8].张绍彬,赵家瑞,孙栋,胡绳荪,路登平.焊接电弧与激光相互作用机理的研究[J].焊接技术.1991
论文知识图
