1、本文先介紹了激光深熔焊接的機理,從小孔形狀、尺寸、溫度、等離子體等方面分析了國內(nèi)外對激光深熔焊接過程中小孔效應(yīng)研究的現(xiàn)狀及現(xiàn)有研究存在的問題,然后對國內(nèi)外對激光焊接過程中材料合金元素的燒蝕損失的研究做了介紹。本文在對國內(nèi)外小孔效應(yīng)以及合金元素燒損的研究進行分析后針對現(xiàn)有研究存在的缺陷,設(shè)計出一種新穎的試驗方法,從小孔形狀尺寸、孔內(nèi)等離子體特性等方面對小孔效應(yīng)進行綜合試驗研究。
　　 首先用普通攝像機實際拍攝了激光深熔焊接6016

2、鋁合金過程中的小孔形貌,利用像素分析法結(jié)合曲線擬合技術(shù)對小孔形貌進行數(shù)學(xué)還原。
　　 然后利用光譜學(xué)觀測手段綜合研究了小孔內(nèi)等離子體的光譜信號特征及其隨激光模式、激光功率、焊接速度、離焦量等工藝參數(shù)的變化情況。
　　 接著采用經(jīng)典理論建立了激光焊接過程中孔內(nèi)等離子體沿深度方向與徑向方向的傳熱模型,經(jīng)過估算發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)等離子體在徑向方向上的傳熱速率遠遠大于在深度方向上的傳熱速率,因此,在簡單計算時可以忽略等離子體沿深度方向上的

3、熱傳遞,同時給出了簡化計算孔內(nèi)等離子體溫度的解析式并采用有限差分法計算了孔內(nèi)等離子體以外的熔池的溫度場。另一方面對于光譜學(xué)實驗數(shù)據(jù),利用相對強度法計算了孔內(nèi)等離子體的溫度,并得出孔內(nèi)等離子體溫度在連續(xù)激光與脈沖激光下沿小孔深度方向與徑向方向的溫度分布,還比較分析了激光模式、激光功率、焊接速度、離焦量等工藝參數(shù)對孔內(nèi)等離子體溫度的影響。
　　 本文最后采用Knudsen-Langmuir理論建立了激光焊接過程中的合金元素燒損理論模