激光焊接用1500WCO_2激光器的研制及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著激光材料加工技術(shù)在我國(guó)的迅速推廣，我國(guó)每年至少需要新增數(shù)百套激光加工系統(tǒng)。激光焊接對(duì)激光器的輸出光束模式以及功率穩(wěn)定性有很高的要求。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的絕大部分產(chǎn)品無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。1500WCO_2激光器的市場(chǎng)需求量是最大的。本文研制了一種激光焊接用折疊式準(zhǔn)封離型連續(xù)CO_2激光器，該激光器采用工頻直流激勵(lì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)諧振腔內(nèi)氣體類(lèi)透鏡效應(yīng)和模體積與激發(fā)體積相匹配問(wèn)題的研究，設(shè)計(jì)了一種具有較大激發(fā)能量和良好橫模選擇能力的十六折諧

2、振腔。多折諧振腔的總長(zhǎng)為四十米。通過(guò)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其具有機(jī)械和熱穩(wěn)定性。對(duì)輸出窗口的熱透鏡效應(yīng)進(jìn)行了理論分析，并對(duì)其進(jìn)行了部分補(bǔ)償。激光器的研制工作取得了初步成果。目前，該激光器的主要技術(shù)參數(shù)如下所述：最大輸出功率為1100W；輸出光束模式為T(mén)EM_(00)+TEM_(01)；光束發(fā)散角(半角)為1mrad。利用該激光器分別對(duì)3Cr13不銹鋼、金剛石薄壁鉆和Al-Fe-V-Si耐熱鋁合金進(jìn)行了激光焊接的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，3Cr