材料对激光的吸收率及影响因素激光加工原理激光之所以能作为加工手段之一是由于其光作用.激光的该种光作用主要有 光化学反响和光热效应两类.其中,激光去除加工〔如切割、打孔〕和激光焊接 就是利用了激光的光热效应.因此,为了获得较为理想的激光切割质量,首先须 熟悉和理解激光与物质的相互作用机理.激光加工材料的过程可分为如下几个：材料热吸收过程激光辐射到被加工材料外表时,该过程会发生反射、吸收、透射及散射等光 学现象.其中,散射或反射、透射会损失局部能量,而被吸收的大量光子通过与 金属晶格的相互作用而转换成材料的热能,从而致使被加工材料外表发生温升. 在转换过程中,材料对激光的吸收率与材料的类型和结构、激光波长及是否偏振 等参数有关.由于吸收热较低,该阶段不能用于一般的热加工.材料被加热过程当激光辐射到被加工材料时,其中,被吸收的那局部能量使内部晶格的热振 动转换为热能.转化后的热能以热传导的方式由外向里在被加工材料内部及四周 扩散,从而形成温度场,从而到达加热的目的,该温度场致使其变性.该过程为材 料外表熔化和汽化做准备.材料外表熔化和汽化过程当材料外表温度超过其熔点时,材料外表开始熔化,形成熔池,熔池外主要 是传热,并随着热影响区不断向内部扩散,熔化也开始向内部开展.当材料外表 温度到达其气化点后,激光束可使材料外表产生气化和等离子体辐射.随着照射 时间的持续,熔池的外表将产生气化,并开始生成等离子体,进而形成外表烧蚀, 从而到达去除材料的目的.冷却、凝固过程当激光作用结束后,被加工区的材料开始冷却降温,熔化的材料重新凝固,形 成新的表层.该表层的形成会影响激光加工的质量,应尽量防止其形成或减小其 形成面积.激光加工实质上就是激光与物质之间的相互作用.激光与物质的相互作用是 指激光束投射到物质外表〔或内部〕时,局部能量被反射,局部被吸收,局部被 传递出去,光能以电子和原子的振动激发形式被吸收,从而发生能量的转移与传 递,能量转移与传递引起各种物理、化学和生物等效应与过程.光在材料外表的发射、透射和吸收本质是光波的电磁场与材料相互作用的 结果.光波入射材料时,材料中的带电粒子依着光波电矢量的步调振动起来.由 于电子比拟轻通常被光波激发的是自由电子或束缚电子的振动.红外光的频率较 低它也有可能激起非金属中比拟重的带电粒子离子的振动.由于带电粒子的振动 原子将成为震荡电偶极子而辐射出次电磁波一次波.次波之间以及次波与入射波 间是相...
