高能束焊接复习总结
激光焊接：
1.激光的基本特性？
（1）激光的单色性好。激光的单色性比一般光要高出很多（106倍以上）。 （2）方向性好、亮度高。激光输出的光束发散角度很小（小于10-3弧度），光源表面的亮度高，被照射地方的照度大。
（3）相干性好。激光的相位在时间上是保持不变的，合成后能形成相位整齐、规则有序的大振幅光波。
2.如何评价激光光束的质量？
（1）光束传播系数k、光束衍射极限倍数M。
K=1?1=? 2M?w0??0通常K的取值为0~1，K或M2为1，光束质量实际达到衍射极限。 （2）光束参数积（BBP）。
BPP?w0??0??K???M2??
决定激光加工使用范围。光束参数积与激光功率决定加工范围。
3.激光产生相关名次解释？
（1）辐射跃迁：粒子从外界吸收能量时从低能级跃迁到高能级；从高能级跃迁到低能级时向外界释放能量。如果吸收或释放的能量是光能，则称此跃迁为
辐射跃迁。
（2）激发：实现粒子从低能级向高能级的跃迁过程成为激发，方式主要以：加热激发、辐射激发、碰撞激发。
（3）自发辐射：处于高能级的粒子自发地向低能级跃迁并释放光子的过程。 （4）受激辐射：处于高能级的粒子受到一个能量为hv=E2-E1光子的作用，从E2能级跃迁到E1能级并同时辐射出与入射光子完全一样（频率、相位、传播方向、偏振方向）的光子的过程。
（5）受激吸收：处于低能级的粒子受到一个能量hv=E2-E1光子的作用，从E1能级跃迁到E2能级的过程。
PS：自发辐射与受激辐射的区别：一个是自由辐射的过程，光波之间没有固定的关系；另一个则是入射与辐射的光完全一致。
（6）粒子数反转：热平衡状态下，处于高能级的粒子远远少于处于基态的粒子数，如果在外界作用下打破平衡，使亚稳态能级的粒子数大于处于低能级的粒子数，这种状态称为粒子数反转。
（7）激光工作物质：凡是可通过激励实现粒子数反转的物质都称激光工作物质。
（8）泵浦：使工作物质在某两个能级之间实现粒子数反转的过程称为泵浦或抽运。
4.激光产生的基本条件？
产生激光三个基本条件，必要条件；激光器的三个基本条件：
（1）合适的工作物质。具有亚稳态能级，能实现粒子反转，使受激辐射多于受激吸收。
（2）外界泵浦。作为外界激励，使工作物质产生受激辐射。
（3）光学谐振腔。筛选工作物质辐射出的光的频率，使光只能沿着轴线方向往返运动，增加光强度，实现光放大。
5.常见工业激光器的性能特性？
激光器类型 工作物质 CO2 CO2、N2、He混合气体 直流激励、交流高频激励、射流激励、微博激励 YAG 红宝石、固态的Nd 半导体 砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、硫化锌（ZnS） 光纤 激励方式 光泵浦（光激电注入、电子束励）、激光激励 激励和光泵浦 光泵浦 分类 封闭管式、漫流式、横流式、灯泵浦、半导轴流式、扩散体泵浦 冷却式 0.5~45 光学镜片（飞行光路） 3-10% 0.15 3.75 10.6 体积大、结构复杂、功率大，根据功率的不同广泛应用于从电力电力到军事、加工等各领域 0.1~5 光纤 10-30% 0.6 8~12 1.06 可作大能量和高功率相干光源，在军事、加工、医疗和科学研究领域有广泛应用 同质结、单异质结、双异质结 晶体光纤、非线性光学型光纤、稀土类掺杂光纤、塑料光纤 20~50 光纤 25~30% 0.15 4 1.07 成本低、光电转换效率高、功率大，适用于光纤通讯、激光雕刻、激光打标、激光切割 输出功率(kW) 传输方式 光电转换效率 光斑直径（mm） 光束质量（mm.mrad） 光束波长（um） 2.5~60 光纤 20~40% 0.15~0.20 0.9左右 制作简单、成本低、易于大量生产，体积小、重量轻、寿命长，最主要应用与局域网系统 应用特点 6.影响材料对激光能量吸收率的因素？
7.激光焊接中激光与材料的相互作用。
（1）激光的波长：波长↑，吸收率↓，反射率↑；
（2）材料的温度：温度↑，吸收率↑，这与材料的直流电阻率有关。
??0.365?,???20(1?kT) ?（3）材料的导电性：导电性↑（Al、Cu、Au、Ag），吸收率↓；
（4）材料表面状况：氧化膜（有）、表面粗糙度↑、涂层（有），吸收率↑。