激光加工陶瓷裂纹行为的理论分析及实验验证

摘要：

通过建立脉冲激光陶瓷打孔二维温度场模型,计算了相应的热应力分布,预测了打孔过程中的两种裂纹形态--径向裂纹和环形裂纹,并由此预测出激光脉冲切割过程中的两种裂纹扩展方式--发散型和回归型,提出通过降低加工处温度、减少热影响区以及增大孔径(或切缝宽度),可以达到降低热应力,抑制加工裂纹产生的目的.通过讨论模型参数和激光加工工艺参数之间的对应关系,提出低占空比、高辅助气体压力和离焦加工是激光加工工艺参数优化的基本方向,通过对氧化铝陶瓷和单晶硅的激光加工实验,对裂纹的产生及扩展预测进行了验证,并对加工参数优化实现了陶瓷的激光无裂纹加工.

关键词：激光技术、激光加工陶瓷、裂纹行为、温度场模型、切割实验

所属期刊栏目：35

分类号：V261.8;TQ174.75(航空制造工艺)

资助基金：国家自然科学基金10674041;北京市科技新星计划2006B11

在线出版日期：2008-12-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1401-1408