环形激光束形成及高分子材料焊接性能的研究

摘要：

利用光纤激光研究了环形激光束的形成原理,并利用环形激光束实现了高分子材料的超高速焊接.试验结果表明,随着准直镜焦距的增加,环形激光束的外径不变,内径减小,环形激光束的光环宽度增加;随着第一枚圆锥透镜和第二枚圆锥透镜的间距L12增加,环形激光束的内径和外径同时增加,而环形激光束的光环宽度几乎不变;通过准直镜、第一枚圆锥透镜及第二枚圆锥透镜的同轴性调节,可获得能量密度分布均匀的环形激光束;利用外部直径为54 mm、内部直径为47 mm及宽度为3.5 mm的环形激光束,对厚度为(2+1) mm的高分子材料搭接接头实现了超高速焊接.当试验压力为100 N,激光输出功率为800 W,焊接时间为0.6 s时,高分子材料焊接接头拉伸剪切性能与母材相同,其拉伸剪切断口位于母材(TPV-弹性体)上.

关键词：材料、光纤激光、环形激光束、高分子材料、圆锥透镜、搭接接头

所属期刊栏目：42

分类号：TG456.7(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：辽宁省科技创新重大专项201411004

在线出版日期：2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：196-202