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激光表面处理技术是指通过对工件表面进行设计和激光改进处理,从而改善其表面性能的方法。它是利用激光束快速、局部地加热工件,实现局部急热或急冷,可在大气、真空等环境中进行处理。通过改变激光参数,可解决不同的表面处理工艺问题。工件变形极小,是一种非接触式处理方法。根据表面处理目的不同,分为表面改性处理(包括激光上釉、激光重熔、激光合金化、激光涂敷)和去除处理(如激光清洗)。

1激光表面处理设备

激光表面处理设备主要包括激光器和外围装置等。

1.1激光器

工作物质、激励源和谐振器三者结合在一起称为激光器。激光器的种类主要有固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器和化学激光器。固体激光器的输出功率高,广泛应用于工业加工方面,并且可以做到小而耐用,使用野外作业。目前工业上用来进行表面处理的激光器大多数为CO2气体激光器,它是一种依靠在光学谐振腔内发生辉光放电激励的分子激光器,是目前可输出功率最大的激光器,它以CO2为工作物质,同时加入He和N2作为辅助气体。

1.2外围装置

外围装置主要包括光学系统、机械系统和辅助系统等。在激光工艺装置中,光学系统主要包括聚焦和观察两部分,将高功率密度的激光束准确的照射在被处理部位,并且严格控制处理工程。机械系统是使激光束对工件表面进行扫描的机构和控制装置。辅助系统包括范围很广,有遮蔽连续激光工作间断式的遮光装置、防止激光造成人身伤害的屏蔽装置、吸气排气装置、冷却水加温装置、激光功率和模式的监控装置和对激光对准装置等。

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