光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2014年
8期
2061-2066
,共6页
韦成华%王立君%刘卫平%赵国民%刘晶儒%赵伊君
韋成華%王立君%劉衛平%趙國民%劉晶儒%趙伊君
위성화%왕립군%류위평%조국민%류정유%조이군
连续激光%激光辐照%45号钢%反射率%热响应%动力学模型
連續激光%激光輻照%45號鋼%反射率%熱響應%動力學模型
련속격광%격광복조%45호강%반사솔%열향응%동역학모형
cw-laser%laser radiation%45# steel%reflectance%thermal response%dynamic model
为解决金属材料在激光辐照过程中因时变能量沉积所致的热响应问题,构建了由多层氧化膜生长模型、吸收基底表面多层吸收膜模型和热传导方程组成的能量沉积-热响应时变耦合模型.多层氧化膜包括Fe2O3、Fe3O4和FeO等三层,Fe2O3和Fe3O4氧化膜初期以线性规律生长,后期以抛物线规律生长,其中Fe3O4氧化膜在250℃以上开始生长;FeO氧化膜在570℃后以抛物线规律生长.利用吸收基底表面多层吸收膜模型计算了不同厚度多层氧化膜的反射率;利用热传导方程计算样品温度,联立求解了激光辐照过程中样品温度和反射率的变化历程.最后,建立了积分球反射率测量装置,在线测量了不同功率1.06 μm连续激光辐照过程中45#钢的反射率和温度,实验结果与数值模拟结果吻合较好.
為解決金屬材料在激光輻照過程中因時變能量沉積所緻的熱響應問題,構建瞭由多層氧化膜生長模型、吸收基底錶麵多層吸收膜模型和熱傳導方程組成的能量沉積-熱響應時變耦閤模型.多層氧化膜包括Fe2O3、Fe3O4和FeO等三層,Fe2O3和Fe3O4氧化膜初期以線性規律生長,後期以拋物線規律生長,其中Fe3O4氧化膜在250℃以上開始生長;FeO氧化膜在570℃後以拋物線規律生長.利用吸收基底錶麵多層吸收膜模型計算瞭不同厚度多層氧化膜的反射率;利用熱傳導方程計算樣品溫度,聯立求解瞭激光輻照過程中樣品溫度和反射率的變化歷程.最後,建立瞭積分毬反射率測量裝置,在線測量瞭不同功率1.06 μm連續激光輻照過程中45#鋼的反射率和溫度,實驗結果與數值模擬結果吻閤較好.
위해결금속재료재격광복조과정중인시변능량침적소치적열향응문제,구건료유다층양화막생장모형、흡수기저표면다층흡수막모형화열전도방정조성적능량침적-열향응시변우합모형.다층양화막포괄Fe2O3、Fe3O4화FeO등삼층,Fe2O3화Fe3O4양화막초기이선성규률생장,후기이포물선규률생장,기중Fe3O4양화막재250℃이상개시생장;FeO양화막재570℃후이포물선규률생장.이용흡수기저표면다층흡수막모형계산료불동후도다층양화막적반사솔;이용열전도방정계산양품온도,련립구해료격광복조과정중양품온도화반사솔적변화역정.최후,건립료적분구반사솔측량장치,재선측량료불동공솔1.06 μm련속격광복조과정중45#강적반사솔화온도,실험결과여수치모의결과문합교호.
