激光加工是以聚焦的激光束作為熱源轟擊工件，對金屬或非金屬工件進行熔化形成小孔、切口、連接、熔覆等的加工方法。激光加工實質上是激光與非透明物質相互作用的過程，微觀上是一個量子過程，宏觀上則表現為反射、吸收、加熱、熔化、氣化等現象．    在不同功率密度的激光束照射下，材料表面區域發生各種不同的變化．這些變化包括表面溫度升高、熔化、氣化、形成小孔以及產生光致等離子體等．為不同功率密度激光輻射作用下金屬材料表面產生的幾種物態變化。  

 

 

    當激光功率密度小于10'‘4W/cm2數量級時，金屬吸收激光能量只引起材料表層溫度的升高，但維持固相不變，可用于零件的表面熱處理、相變硬化處理或釬焊等。    當激光功率密度在10‘’4一10‘’6 W/c m2數量級范圍時，產生熱傳導型加熱，材料表層將發生熔化，可用于金屬的表面重熔、合金化熔覆和熱傳導型焊接（如薄板高速焊及精密點焊等）。    當激光功率密度達到10‘’6 W/c m2數童級時，材料表面在激光束的照射下，激光熱源中心加熱溫度達到金屬的沸點，形成等離子蒸氣而強烈氣化，在氣化膨脹壓力作用下，液態表面向下凹陷形成深熔小孔；與此同時，金屬蒸氣在激光束的作用下電離產生光致等離子體

這一階段主要用于激光深熔焊接、切割和打孔等．    當激光功率密度大于10'‘7W/cm，數量級時，光致等離子體將逆著激光束的人射方向傳播，形成等離子體云團，出現等離子體對激光的屏蔽現象．這一階段適用于采用脈沖激光進行打孔、沖擊硬化等加工．

    早期的激光加工由于功率較小，大多用于打小孔和微型焊接．到20世紀70年代，隨著大功率CO2：激光器、高重復頻率憶鋁石榴（YAG）激光器的出現，以及對激光加工機理和工藝的深人研究，激光加工技術有了很大進展，使用范圍隨之擴大．數千瓦的激光加工設備已用于各種材料的高速切割、深熔焊接和材料表面處理等。各種專用的激光加工設備竟相出現，并與光電跟蹤、計算機數字控制、機器人等技術相結合，大大提高了激光加工的自動化水平和使用功能。    激光可解釋成將電能、化學能、熱能、光能或核能等原始能源轉換成某些特定光頻（紫外光、可見光或紅外光）的電磁輻射束．轉換形態在某些固態、液態或氣態介質中很容易進行．當這些介質以原子或分子形態被激發，便產生相位幾乎相同且近乎單一波長的光束―激光．由于具有同相位及單一波長，差異角非常小，被高度聚集以提供焊接、切割和熔極等功能前可傳送的距離相當長．    激光加工裝備由四大部分組成，分別是激光器、光學系統、機械系統、控制及檢測系統．從激光器輸出的高強度激光束經過透鏡聚焦到工件上，其焦點處的功率密度高達10‘’6~10‘’12W/cm2  (溫度10000 C以上），任何材料都會瞬時熔化、氣化．激光加工就是利用這種光能的熱效應對材料進行焊接、打孔和切割等加工的．通常用于加工的激光器主要是YAG固體激光器和CO2氣體激光器．由于CO2激光器具有結構簡單、輸出功率大和能量轉換效率高等優點，可廣泛應用于材料的激光加工。

 

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