激光作业

激光作业（共8篇）

激光作业 篇1

一,激光针灸

二，激光针灸治疗化疗致白细胞减少症疗效 1968年匈牙利人Endre Mester首次将低能量激光用于医学领域。低能量激光照射即激光针灸，因其具有无痛、无创、无菌、安全、易控等特点，并可避免传统针灸在临床操作上的某些不便和缺陷，目前在许多国家得到广泛应用。目前用于激光穴位照射的光源以氦氖激光及一些半导体激光等红光或近红外光为主

[1]，这些单一激光光源具有很好的穿透能力，但存在一个共同问题—无热效应，即只有针的作用，而灸的作用无法实现。作为针灸疗法重要组成部分，灸法的治疗效果已为大量临床实践所证实。有人认为，灸疗实质是一种温热刺激的结果，通过刺激皮肤感受器，激发调整神经系统的机能[2]。要提高激光穴位照射的疗效，有必要寻找一种能替代传统艾灸的激光。

CO2激光的波长为10.6μm，能在表皮内被吸收，迅速转变成热能，应可产生灸疗作用。但以往CO2激光是通过关节臂传输输出，使其应用受到很大限制。中国科学院上海硅酸盐研究所前期成功研制了卤化银光纤[3]，解决了CO2激光柔性传输的技术难点。本实验将此新技术引入自制的复合激光治疗仪，将10.6m CO2激光与650nm半导体红色激光聚合后同时或分别照射穴位，观察其对环磷酰胺致白细胞减少症的影响。

激光作业 篇2

1 建立激光平面

根据被平整土地面积的大小来确定激光发射器的架设位置, 一般选择地势较高的位置架设激光发射器, 这样可以确保平地机工作时所有位置都能接收到激光信号。如果要平整地块的长、宽均超过300 m, 激光发射器要架设在田块的中间, 这样有利于保证平地基准的精确性;如果地块的长、宽小于300 m, 应把激光发射器架设在田间地头, 便于平地作业。

先把支撑三脚架打开, 将激光发射器安装在三脚架上。此时激光发射器开始旋转, 将激光发射器旋转上升, 高度为50 cm。再将三脚架的底部支架打开, 使三脚架的总高度达到3 m, 超过拖拉机驾驶室的高度, 防止驾驶室阻挡激光信号, 以确保激光接收器准确接收到来自发射器的光束。然后手动调节水平。

2 测量场地

在激光发射器工作状态下, 用手持便携式检测器和标高竹竿在所平地块内按网格状进行地形测量, 网格间距一般5~10 m, 也就是在网格线上每隔5~10 m取一点进行测量。进行网格测量的目的, 是为了测量出田块中各个点的高度, 也就是相对高程, 将所测数据记录下来, 从而得到田块内各测量点的相对高度, 并做好标记。将所有各点的测量数据相加再除以测量点的数量, 就得到了平均标高, 找出与平均标高最接近的标记处作为基准点。这个基准点, 就是平地机刮土铲刀刃初始作业位置。在平地作业前对场地进行测量的好处是可以确保平地作业时挖填均衡, 就地平整, 运距最短, 也就是减少很多平地时的工作量。

3 激光平地机的平地作业

《奇异的激光》教案 篇3

教学目标

1、理解课文内容和激光是“奇异”的光，了解激光的用途。

2、能找出本课介绍激光特点的说明方法，学会运用几种常见的说明方法说明事物。

3、激发学生对激光的探究兴趣，培养学生从小热爱科学。教学重难点：

1、理解课文内容和激光是“奇异”的光，了解激光的用途。

2、能找出本课介绍激光特点的说明方法，学会运用几种常见的说明方法说明事物。教学过程

一、回顾课文，导入新课

1、同学们，上节课我们初读了课文,学习了第一自然段，了解到激光是一种奇异的光，请大家回忆一下课文，想一想，为什么说激光是一种奇异的光呢？

2、教师根据学生回答板书：最亮的光，最快的刀，最准的尺。评价: 你是第一个发言的孩子，你很勇敢！你记性真好,回答得很全面.！

3、（课件出示：激光真是一种奇异的光啊！），谁来读一读？ 预设：如果学生没有读好，老师进行范读。齐读

二、品读2——9自然段，感受激光的奇异。

1、默读课文2——9自然段，可以一边读一边划出相关语句。

2、生自由读、划；教师巡视，个别辅导。

预设：你这个句子划得真好，呆会儿请你读这句话，谈这句话的感受。

这句不对，在这自然段里找一找！

三、体会特点，了解作用，感受“奇异”。

1、最亮的光

先让我们看看，你是从哪些句子读出激光是最亮的光？ 句一：最亮时，它比太阳还要亮100亿倍呢！层一

A 谈感受，说词语。

预设：从“比太阳还要亮100亿倍”中的“100亿倍”感受到感受到激光是世界上最亮的光。

师（评价）：真会读书，请你读一读这句话吧！预设：“亿”没有读到位。

你看，不是十倍、一百倍，而是一百亿倍啊！

B（小结说明方法）通过100亿倍这样的数据，准确、具体地写出激光是世界上最亮的光，这样的说明方法就叫列数据，我们一起读读吧！

C 生齐读这个句子。层二

A你还从这句哪个地方读出了它是世界上最亮的光？ B谁能来读一读。老师示范。生读。

C（小结）拿我们天天见到的太阳与激光作比较，让我们感受到了激光上世界上最亮的光。这种说明方法就叫作比较。层三

A作者通过列数字、作比较的说明方法，让我们感受到了激光是世界上最亮的光。

让我们一起再来读一读吧！B生齐读句子。

句二：打个比方说，我们如果用眼睛对着电灯看，就会感到刺眼；如果看太阳的话，就会有暂时的目眩感觉；我们如果对着激光看，眼睛就会严重受损以至永久性地失明。

1、激光真是世界上最亮的光，还有哪些句子能读出来？

2、请大家再读读这句话。这句话运用了什么说明方法？

预设：如果答不出，提问引导：想想，运用了这两种说明方法中的哪一种？ 能具体说说看，拿什么进行作比较？ 预设：生说不出来是拿“后果”进行比较时，最多再点一个学生补充，如果还说不出来，老师进行转承：哦！你的意思是说拿看电灯，看太阳，看激光所产生的后果进行比较，对吧！

3、你从这三种不同的结果中感受到了什么？

预设：学生只回答出来激光最亮，没有说出后果越来越严重时，老师谈话式追问，三种后果在程度上有什么变化？

师：是啊，后果越来越严重，你能读出来吗？

4、学生自由练习读这个句子。师生配合读。预设情况一：

学生没有将“目眩”读得比“刺眼”重。

师〈点拨引导〉：你看，这后果是越来越严重，这“目眩”该怎么读？ 生：应该读得比“刺眼”重。师：对，我们再来试试！师：如果看太阳的话—— 生：就会有暂时的目眩的感觉； 预设情况二：

学生将“目眩”读得比“刺眼”重。

师：读得真好，你为什么将“目眩”读得比“刺眼”重？ 生：因为后果越来越严重了。师：体会得真好，我们接着读。）师：我们如果对着激光看———

生：眼睛就会严重受损以至永久性地失明。

5、让我们再来读一读这句话，再一次感受这世界上最亮的光。请女生读看电灯的部分；男生读看太阳的部分；全班齐读看激光的部分。

生分角色读。

6、（总结渲染）从这三者之间的比较，让我们强烈地感受到激光的亮度真是无与伦比啊！

7、让我们再来看看这句话，你们注意到了吗？在介绍看灯光、看太阳、看激光后果的三个分句之间用了分号。这三部分之间的关系是并列关系，可以用分号来隔开。让我们再来一起读一读这带有分号的句子。

句三：激光枪不仅能使人的眼睛受到严重伤害，还能灼伤人体；激光炮可用来击落敌方的飞机、导弹等。

1、谁来读读这个句子。

2、大家发现了吗？在这个句子中也运用了什么标点符号？

3、（小结，渲染）同学们，激光真是神奇啊！从准确的数据中，从具体的事例中，从强烈的对比中，我们无不感受它是世界上最亮的光，它是那么神奇，那么特别！

难怪作者会发出这样的感慨，大家一起读。

（生齐读）激光真是一种奇异的光啊！

2、最快的刀

激光的奇异还表现在是世界上最快的刀上，你从哪些句子能读出来它是最快的刀呢？

句一：“然而用激光刀来钻眼就方便多了，只见闪光灯一闪一闪，在啪啪声中，一颗颗比钢还硬的钻石上的小孔就打成了。”

1、谈感受，追问词语，你是从哪些词语中体会出来的？

2、你读了这句话有什么感受？ 预设：激光刀真是很快。师：从哪个词语读出来的呢？ 生：“啪啪声”

师：用刀给钻石是非常困难的。然而用激光刀,在“啪啪声”中孔就打成了，真是方便多了啊！你看还有“一闪一闪”也说明很快,很方便。

师：还有哪里读出来这把刀用起来很方便呢？ 生：“一颗颗”、“就”。

师：恩，这么多钻石，一会就打成了，真是方便啊！

3、激光刀来钻眼真是方便啊！我们一起再来一起读一读！

4、生齐读句子。句二：如果用它来切割几毫米厚的钢板，只见钢花四溅，在丝丝声中，钢板一分为二，割缝又细又直，一点也不会变形。

1、谈感受，追问词语，你是从哪些词语中体会出来的？

2、这把刀不仅快，而且切割东西效果好，质量高！谁能读读?

3、(小结，渲染)这锋利的程度让人叹为观止。激光虽然不是刀，但论锋利，它又是普通刀所能及？谁能再来读？

生再个别读。

4、（总结，学写法）同学们，这篇课文虽然是说明文，但作者寥寥数语，用简洁、形象的语言，将激光切割钢板、给钻石打孔的情景浮现形象地在我们眼前，我们好象亲眼看到一样！两件具体的事例让我们深刻地感受到它是世界上最快的刀！我们一起再读读这两句话。

5、（总结渲染）激光真是神奇和与众不同啊，让我们再次从心底里赞叹它！（课件出示句子，生读）激光真是一种奇异的光啊！

3、最准的尺

1、:激光还是最准的尺，同学们，繁星点点，银河灿灿，星空是多么美丽啊！在这寂静的夜晚，从一间特殊的房间里，不时传出“砰、砰”的声音，一道道红光划破黑暗射向天空。随着每一下“砰”声，操作者兴奋地向大家报告：“射中了。”原来，房间里有一台激光测距仪，它是目前世界上最准的尺。它正在测量地球与月球之间的距离呢！这个距离是多远？ 2、38．4万千米是怎么测量出来的？

3、（小结）如果做一把“光尺”来测量物体的长度，你会发现它的精确度是很高的，过去任何一种计量方法都赶不上它。”

4、用这样一把世界上最准的尺，做很多事情都很方便。谁来说说可以用它来做哪些事情？

5、激光真是神奇啊！来，让我们从心底里再次赞叹它！（课件出示句子，生读）激光真是一种奇异的光啊！

四、了解激光其它用途，人类现在已经将激光用在医疗、农业中，激光电视、激光电话、激光计算机等等也已经问世。

五、总结升华，展开想象翅膀。

1、激光真是神奇啊！同学们想过吗？激光为什么会这么神奇？为什么能成为世界上最亮的光、最快的刀、最准的尺？

（点拨：读读第二自然段第一句话。）

2、哦，原来它是人造的光，这种光有很强的方向性。（板书：方向性）它凝结着人类的智慧。你们知道吗？1958年，人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光，这就是激光。它是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体后，人类的又一重大发明。几十年来，激光已经深入我们的生活的各个角落。

（课件出示句子，生读）激光真是一种奇异的光啊！

3、同学们，让我们再次朗读这句话。

让我们为这一重大发明而骄傲！（生读）。

让我们为伟大的充满智慧的人类而骄傲！（生再读）。

4、在不久的将来，激光还会有哪些用途呢？同学们猜想一下。

激光安全知识 篇4

激光安全知识

一、激光之电磁辐射危险性

二、相关的危险性及防范措施

三、激光危险(Laser hazard)的分级

四、基本安全观念与措施

一、激光之电磁辐射危险性

以氦氖激光(Helium-neon laser)为例，放电及碰撞使其中的游离电子、氦原子与氖原子获得能量，因而都成为电磁辐射的来源，其中一部份是可以放大的激光辐射，输出后成为激光；其余则称为附加辐射(Collateral radiation)。

1、激光的危险性

激光光的高强度，使它与生体组织产生极剧烈的光化学(Photochemical)、光热(Photothermal)、光动力(Photodynamic)、光剥离(Photodisruption)、光波电磁场等交互作用，而造成严重的伤害。周围的器材，尤其是可燃、可爆物，也会因而引起灾害。高度同调性造成的干涉，使相长干涉(Constructive interference)处的光更强，因此会导致更高的危害。a、对于眼睛的危险性

人眼的角膜(Cornea)与结膜(Conjunctiva)没有受到如一般皮肤角质层的保护，最容易受到光束及其他环境因素的侵袭。激光光的强度很高，以致眼睑的反射动作产生保护作用之前，就造成伤害了。眼睛所受的伤害与波长有关：可见光(Visible light)与红外线(Infrared)中的IR-A影响视网膜；紫外线(Ultraviolet)中的UV-B、UV-C及红外线的IR-B、IR-C影响角膜)；可见光和短波红外线(Near infrared；IR-A)会穿过清澈的眼中物质，而被视网膜吸收，所以若光束太强，就会伤害视网膜。激光光的高准直性(Collimation)，使光线能会聚于一个很小的点，在视网膜上约为10至20μm(比头发还细)。因此，400nm到1400nm之间的激光，对视网膜具有特别高的危险性，这个波段称为视网膜危险区(Retinal hazard region)。

由于热流和震波(Shock wave)的影响，环绕成像区的组织也可能受损，而对视觉功能造成更严重的后果。因为视网膜神经组织的修复能力甚低，这种伤害一般而言都是永久性的。

视网膜危险区之外的电磁波，包括紫外线和长波红外线(Far infrared)，则可能使眼睛的前方部分受伤。有些波段会伤害水晶体(Lens)，295nm至320nm以及1μm至2μm的辐射尤其严重。波段相当广的紫外线，以及波长大于1400nm的红外线，可能伤害角膜。只伤及角膜表皮时，一两天内就能修复，而使视力完全恢复。如果角膜的较深层部位发生显著伤害，会造成角膜瘢痕(Corneal scar)，而导致永久失明。

红外线的组织穿透深度(Penetration depth)方面，1,440 nm(如某些半导体激光)、1,540 nm(如铒-玻璃激光)、2,100 nm(如钬-雅克激光)均大于10,600 nm(二氧化碳激光)，所以前三者造成永久性伤害的危险性比较高[1]。308 nm的氯化氙(XeCl)激光束，会使水晶体立即产生白内障(Cataract)，所以还具有额外的危险性。氩离子(Argon)、氪离子(Krypton)、KTP倍频(Double frequency)、铜蒸汽(Copper vapor)、金蒸汽(Gold vapor)、氦氖(Heliun-Neon)、钕-雅克(Nd:YAG)等激光，对于视网膜都具有潜在危险性。铒-雅克(Er:YAG)、铒-氟化钇锂(Er:YLF)、钬-雅克(Ho:YAG)、氟化氢(HF)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)等激光，则对角膜有危险性

b、对于皮肤的危险性

皮肤受伤害的原因，可能是光化学反应(主要在紫外线波段)，或热效应(主要在红外线区)。例如红斑(晒斑)(Erythema)是表皮受伤所致，有时真皮也有某种程度的伤害，而这些伤害源于光化学引起的反应。如果了解其危险性，针对准分子(Excimer)的紫外线激光所需的保护皮肤措施，就容易规划及执行。可见光与红外线激光束的照射，可能造成一级、二级和三级灼伤。能引起严重热灼伤的辐照度，也可能引燃纺织品，烧毁塑料制品 伤害的严重程度，决定于照射时间的长度，以及激光光的透入深度。一般说来，若照射时间持续1秒钟或更久，疼痛反应会引起闪避动作，使受照部位离开光束，因而曝照时间会只有1秒钟或更短。如果照射时间很短，10.6μm的高功率激光束不会造成深部组织的灼伤，因为这个波长的穿透深度很浅(约为20μm)，事实上不会透过正常表皮角质层的厚度。二氧化碳激光对于表皮的伤害，是由于从角质层至更深处的热传导。但是，受到1064nm钕―雅克短脉波照射时，因为它能穿过数mm而进入组织内，所以刚超过灼伤阈值的曝照量，就足以造成深而严重的灼伤。钬-激光(2.1μm)、KTP倍频激光(二倍频的钕―雅克，532nm)或氩激光(488 及514.5nm)造成的灼伤深度，介于二氧化碳与钕―雅克之间聚焦后的手术激光光点，或光纤尖端密集的辐照度，是用来将组织汽化或剥离的，所以对于焦点附近的皮肤极具危险性。反射后的激光束可能引燃衣物，造成皮肤的伤害和悲剧性的后果。使皮肤受伤的实际阈值，通常是数个J/cm2之谱，而这个程度的曝照量，不至于发生在手术激光的焦点外。

2、附加辐射(Collateral radiation)的危险性

激光的激发装置所产生未经放大的电磁辐射，会由激光装置的激光光出口(孔径)(Aperture)或机壳的缝隙逸出。由于其中可能有游离辐射，如紫外线或X 射线，所以可能引起伤害，尤其是长期曝照之后的危险性更高。注意机壳的紧密程度，避免长期靠近可能有附加辐射之处，可以大幅减少发生这类危险的机会。

二、相关的危险性及防范措施

相关的危险是激光或外围对象，可能因不当操作或故障、损坏而引起的危险，也包括正常操作时因为相关物质发生变化，而造成的危险。本节列举这类危险的细目，并说明防范之道。

1、高压电击

由于漏电或误触电路引起。若有良好接地，电线没有破损，非维修人员不碰触激光电路，则可避免这种危险。

2、电失火

因为电线短路、超载，或是电路旁之器材不耐高温及撞击电路部分所造成。注意检查电线，适量分散插座及开关之负荷，适当安置周围器材可以预防这种危险。

3、电路组件爆裂

激光中的电容器(Capacitor)、变压器(Transformer)最有可能爆裂，并因而造成击伤、失火、短路等。除了请维修人员定期检查这些器件的状况，并作必要之更新以外，避免过度使用，提防散热不良，可防止这类危险。

4、其他对象爆裂

激发激光用的强闪光灯，充有主动介质(Active medium)的气体管或离子体管(Plasma tube)可能因为不小心碰撞而爆裂。这些器件应该有坚固的护罩防止受撞击，并应防止掉落。

5、低温冷剂或压缩气体的危险性

激光或侦测器等所用的冷凝剂(Cryogenic coolant)或压缩气体，可能因容器(如钢瓶)不安全或放置不当，而造成危险。防止这种危险的方法是：使用通过安全检查的容器，并依安全规定稳固地放置这些物品。

6、有毒气体或粉尘

激光使组织因光照汽化及高温分解产生可能有害的空飘污染物。高温分解产物与烤肉的烟尘相似，含有毒性物质及亚硝基胺等已知可致癌的物质。光化学反应产物及准分子激光的卤素气体外溢等，都会造成类似的危险。

良好的面罩等护具，功能完善的局部抽气排烟设备，是不可或缺的安全设施。烟气排出之前，务必要妥善过滤。

7、其他有害物质

红外线透镜或侦测器中的碲(Te)、镉(Cd)，染料激光用的溶剂与染料，有些对象(如变压器)中的多氯联苯(Polychlorinated biphenyl;PCB)，都是可能释出的毒性物质。使用这些物质时，务必采取适当的预防措施，使这些物质意外释出时得以迅速清除，以免发生污染。例如搭配局部抽气装置，在染料循环系统周围安置一些容器，以接收溢出或喷出之染料及溶剂，都是必要而可行的。

三、激光危险(Laser hazard)的分级

激光的附加辐射之危险性和相关其他的危险性，大多可藉适当的装置及措施加以防范。因此，激光的主要危险性在于其光束本身。根据激光光的危险程度加以分级(1至4级)，可以分别采取恰当的安全措施，简化决定适当安全措施的程序，以免过与不及。关于激光之生物效应的基本认识，是了解激光危险性的知识基础。一旦知道危险在哪里，安全措施就显而易明了。

1、第一级(Class 1)激光

激光打印机和各型光驱中，激光及其光束完全封闭于护罩内部，这是第1 级激光系统的一部份。在维修、调整过程中，这种系统的激光及光束即暴露出来，它的级别应视其波长与功率等因素认定之。输出功率极低的激光，则是第1级激光中，与医疗应用较有关系的部分。它 的光束是可以安全地目视的，不会对眼睛、皮肤造成伤害。例如不超过0.39μW 的可见光激光；钕―雅克激光(Nd:YAG)基频(fundamental；1064nm)光束功率不超过 0.6mW，二倍频(second harmonic；double frequency；532nm)不超过0.39μW，四倍频(fourth harmonic；quadruple frequency；266nm)不超过0.8nW(0.8 x 10-9W)，都属于第一级。

2、第二级(Class 2)激光

第二级激光的光束久看有害，连续波可见光激光束功率高于第一级的上限，而低于1 mW时。这一级激光，也就是低危险激光。只有在故意反抗自然厌光反应(Aversion response)，持续凝视时，第二级激光才会造成眼部伤害。非可见光激光没有列入第二 级者。

3、第三级(Class 3)激光

总功率高于1.0mW的瞄准光束(Aiming beam)或对光激光(Alignment laser)，具有第三级危险性。即使只在完成厌光反应之前的短暂期间内，有第三级激光光进入眼睛，就会有伤害。第三级又分为三(a)、三(b)两个副级。

第三(a)级激光是光束功率为1至5mW，强度不超过25W/m2的可见光激光。如果它的光束大部分都进入眼中，会引起中度的眼睛伤害。辐射率（注1）较低时，久看有害；辐射率较高时，眼睛受短期照射，即造成伤害；用仪器观看亦立即造成伤害。非可见光激光也没有属于三(a)级激光者。

第三(b)级激光的光束直接照射眼睛与皮肤，立即造成伤害。它包含一些脉冲激光，以及输出功率介于5mW 与500mW之间的连续波激光。

4、第四级(Class 4)激光

输出功率高于0.5W(500mW)的连续波激光，属于第四级。如果使用不当，以致眼睛和皮肤受到直接光束或散射光束照射时，都会伤害眼睛与皮肤，及导致火灾。

5、注意事项

关于激光的级别，有三个特点值得加以强调： a、能产生医疗作用的，大多属第三(b)级和第四级。b、脉冲激光只有第一, 三(b)和四级。

c、因为眼睛的聚光作用，须慎估造成伤害之照射剂量。

四、基本安全观念与措施

了解激光危险性所在之后，当可就激光的安全使用，建立制造者与操作者、使用者、管理者分工配合的基本观念及措施。

1、激光产品制造者的安全责任

制造者应提供周到的防护步骤及设施，使其产品具有基本的安全性。购买者验收时，则须确认所购产品具备此等安全性。a、认定激光级别

制造者须测定光束质量，据以认定其产品之危险等级。b、提供适切标示及指引

制造者须根据光束状况和级别，提供适切数据，包括在适当的位置(如孔径处)附着适当标志；并提供操作与维修之安全指引及重要规格数据。c、备妥基本安全设施(注2)

激光产品应有坚固的护罩(Protective housing)、安全连锁(Safety interlock)、钥匙开关(Key switch)、发射指示器(Emission indicator)、光束弱化器(Attenuator)、手动重开机装置(Manual reset)等。

2、「激光安全措施」部分小节

过去40年里，人们对于与激光相关危险性的了解，大致与激光问世初期相同，只是在个别安全措施上逐步提出方便性较高的主张，也逐步提出执行上须注意的细节。未来的发展，应该是沿着这种轨迹前进，例如对各种护目镜材料的安全限度认识更多之后，可以研制各波长分别适用的护目镜，尽量减少对于其他波长光线的阻挡，而让使用者能藉其他波长的非激光光线进行工作【目前的护目镜阻挡的光波频率范围大多较宽，而非单独过滤某波长，透入佩戴者眼中的光，呈现的是被阻挡的波段之互补色】。

激光点状模组应用 篇5

特点1：该产品采用原装进口激光二极管，光学透镜。光斑清晰，发散度低，准直性好，体积小，工业适用性强，具有其他同等产品不可比的优点：

1智能反馈控制电路；

2高效透过率光学系统；

3低功耗，高效能光功率输出；

4性能稳定，一致性好，使用寿命长。

特点2：现代激光定位工艺与传统定位方式相比具有无可替代的优势

a.传统定位过程繁琐；激光使用简易，通电即有断电即无。

b.传统定位模糊且不准，生产过程中耗损严重；激光效果清晰定位准确。

c.传统定位生产工艺落后、耗时、人工成本高；激光定位工艺先进，节省成本。d.安装方便（若另配我厂生产万向转动支架，能使使用更简便）；拆卸简单。

特点3：产品光斑清晰，准直性好，体积小，工业适用性强，在工业和工艺待业的校正与定位中，取代了标尺、三角板、挡块等设备。并且能够帮助您在无法采用机械导向或在需要双手同时工作的地方工作。可以调节亮度，使之适合于材料表面和您所在位置的环境光线。对人眼起到有效的保护。

激光切割机中激光喷嘴设计研究 篇6

喷嘴是激光经导光系统传输聚焦后最后射入工件前的关键部件,也是影响切割加工质量的重要部件。为进一步研究本系列金属切割机型,提高其切割质量,必须对喷嘴结构设计进行研究[1,2]。通过对传统喷嘴结构的气流分析,指出了大功率金属熔融切割时其对聚焦光束的不利影响以及去除熔渣的动力丧失等影响,并据此提出超音速拉法尔喷嘴的设计方法及其应用。

1 喷嘴对切割质量的影响

喷嘴的主要作用有:l)为形成光路系统最终聚焦的聚焦镜提供容纳腔。2)提供切割过程中的所需要的辅助气体。3)具有可变调焦设计(如F轴设计)的激光喷嘴,可以在激光切割过程中起到自动调节聚焦距离的功能。

影响切割质量的因素很多[3],如激光光束质量、数控机床的精度和运行速度、重复精度以及导光系统稳定可靠等。在诸多因素中,喷嘴的结构形式、其辅助气体的种类、压力、速度对于切割质量具有非常重要的影响。同时,对于整个切割过程来说,加工工件的厚度、材料类型也需要与激光喷嘴提供的辅助气体类型、压力、速度形成一个良好(或最佳)的工艺匹配。目前,对激光加工工艺的研究是当前激光研究中的重点内容,喷嘴的结构设计也是其重要的一个方面。喷嘴直径的大小,实践证明具有一定影响,这是因为出口处气流形状以及压力分布情况是由喷嘴大小所决定的,效率最高的情况经过试验证明,最佳直径在1.5mm左右。

另外,当喷嘴口与聚焦光束不同轴,这样对于同轴喷嘴存在一定范围的偏差,辅助气体与光束不同轴就会出现,这样由于吹气的偏斜而影响到的切缝的一侧过烧或不光滑就不可避免,造成切缝过宽,从而影响到喷嘴的损坏,使得切割无法有效进行。所以,对于同轴喷嘴来说,应该要求X、Y两个方位平移调整喷嘴,同时,为了保证进行稳定,还应该设置紧锁装置。气流特性、加工工艺的匹配对于非同轴喷嘴则更为复杂。

2 喷嘴结构及气流分析

2.1 喷嘴基本结构

通常喷嘴的形式如图1,主要有平行、弧形和锥形三种喷嘴形式。在辅助气体压力增加的情况下,这三种喷嘴均可以获得较高的切割速度和好的切割质量,各种形式对此又各具影响。图1(a)型结构简单,容易加工、成本低,但气流流俗和效率较差。图1(b)型为拉伐尔喷嘴,它可获得较高的流速和较好的气流形状但加工困难,废品率高。图1(c)型是喷嘴的常见形式,其气流效率不如拉法尔喷嘴,结构较为简单。

上述喷嘴在加入辅助气体时,结构会有所改变。在实际加工中,喷嘴的主要剖面结构,也主要是存在平行、锥形和弧形。

2.2 常用喷嘴气流分析

当喷入气体压力大于2倍的环境压力时,喷嘴喷出的气体是膨胀不足的。这种情况下,在喷射气体中会形成高能量的激波,同时,喷射气体撞击到工件表面后会形成障碍逆流,在离工件固体表面的一定距离处会产生一个停滞区域。这样正常产生的激波称之为正激波(MSD),它位于工件表面的的上方,它导致了气流减速到一个亚音速值。由于正激波(MSD)不可避免的会导致气体动力性能的降低和严重影响切口内部的空气动力性情况,所以,正激波的强度是非常重要的。通过正激波区域后进入切口的喷射气体是膨胀不足的,因此,在切口的上端会形成一个膨胀波的区域,而在外端,当膨胀气体作用到气流边界上则形成一个压缩波,两者的结合处,会产生一个斜激波。

同时,气体喷射入切口时途径一个严格的密封区域,因而,大部分的气流会从同轴改变成发散的气流,切口内部的气体会产生一个渐强的紊流,这将使切口内部的气体稳定性大大降低。

由于斜激波会产生一个逆向的倾斜压力,因此,切割前沿处斜激波的阻碍,会产生一个分离的气流边界层。在分离点下的气流会转化成涡流和滑流,大大降低了气流的动力传递和去除熔渣材料的能力。相关的一些研究表明,切口内的气流参数以及分离边界层,对于切口质量有着深刻的影响。通过这些研究得出,提高会使喷入气体阻塞的正激波(MSD)强度,增加工件的厚度,首先会不可避免加剧分离层的产生,降低气流沿切口的穿透能力和去除熔渣能力,将使切口内的气流激波模式反而变得更差。同样分离点也会在切缝壁上,平行于切割方向,形成一个可见的边界,这一边界把切缝壁分成了两个具有不同切割质量的区域。

由于不一致的气体流动会产生气体密度的非均匀性,这种非均匀性会导致气体的折射,上述的现象将严重影响、干涉激光的最终聚焦,产生第二聚焦点或使激光聚焦光束发散,这种气体干扰将极大地影响激光切割的熔切效率和改变激光光束的模式,导致较差的切割质量和较低的切割速度。此外,激光喷嘴的底部和工件表面之间的距离也会在切割过程中变得非常敏感,容易偏离公差范围。

3 超音速拉法尔喷嘴

3.1 拉法尔喷嘴设计

新型的超音速拉法尔喷嘴在空气动力学的原理指导下进行设计,具有很好的气体动态参数,喷出气体的工况会得到极大的提高。尤其在正确设计的条件下,P0的潜能可以全部有效的转化成气流速度能量,所以喷出气体的速度会超过音速且能随着喷入气体压强P0的增加而增加,可以获得更高的气体动力来提高去除熔渣的能力。这一因素将大大提高激光切割速度和减少热影响区域。另一方面,超音速喷嘴的气流边界细长清晰,非常适合精加工激光切割和切割厚材料。拉法尔能使供气的滞压(stagnation pressure)全部转化成动能,这样可以有效地把熔化的金属及其夹渣物从切缝前沿吹走。对于新设计的喷嘴来说,其产生的气流具有边界整齐,紊流度小,气流均匀一致且不存在激波的特点,同时,环境压力值与喷嘴出口的气流压力值相同。喷嘴内腔的横截面积先缩小后放大是为了满足喷嘴出口的流速达到超音速(Ma>1)的要求。

在结合空气动力学的原理基础上,同时满足设计中的气流要均匀一致,紊流度小,流场中不存在激波的特点,这里采用较为简便的解析法设计,其中,稳定段、收缩段、喉部和扩张段是构成超音速拉法尔喷嘴的四个部分,应该注意在设计过程中,应该满足激光束和喷嘴壁不相互干扰的原则。

其中,在分析各种喷管设计的基础上,结合激光器的光路系统安装配合相关特点,对于圆弧型收缩段拉法尔喷嘴设计来说,如图2所示为喷嘴上曲面曲线简图,这里采用弯曲喉部并最大转折角bB=0.5v1。

从图2中喷嘴上部曲线可以看出,BC在B点处有最大的斜率,此时的最大转折角为bB。曲线在C点的斜率为0,这样C点称为终止点,B点称为转折点。喉部的均匀音速流变成转折点B处的泉流则是B点以前的曲线设计目的,对于B点以后段曲线来说,起作用就是将泉流按照流动规律转换成满足Mad要求的均匀平行流。考虑到收缩段曲线对出口气帘的较小影响,为了方便计算,圆弧加直线组成B点以前的曲线。在图中,可以使得圆弧与直线相切于P点,而心位于通过喉部的Y轴上。利用一段比较长的直线使得喉部的平直音速流向泉流过渡,这样有利于气流转变成泉流,同时按照泉流形式加速这就是圆弧的作用。为了满足流动充分接近真正的泉流,应该使得直线段尽可能长。在精确给定超音速泉流的基础上,无限逼近精确B点后的曲线的设计,然后可以通过计算机程序来建立相关的B点以后的曲线。

对于初始膨胀段的AB段来说,气流进入喷嘴经压缩段压缩后,在喉部达到音速,在AB段作用下向外膨胀而加速,同时需要注意,从壁面到AB曲线逐渐向外偏,气流方向在转折点B处过渡成以超音速流动的泉流。而此时在平行段的BC内部,气流继续在平行段膨胀。考虑到向内加速膨胀特点,同时要求BC曲线的斜率逐渐减小,到C斜率转变为0。当气流到达EC线时,气流完成了膨胀加速。管口区Mad对应的马赫角为pl,直线EC同轴线的夹角等于μ1,与轴线平行方向,达到所要求Mad。

3.2 拉法尔喷嘴的实际应用分析

基于上述方法设计的拉法尔喷嘴,在模型试验时,喷嘴内部的气流与喷嘴壁摩擦假定为一维摩擦,因此,由于摩擦存在的气流动力损失可以以一个简单计算方式来评定。该喷嘴的气流出口直径为1.7mm,当然,这种简单的假定粘性摩擦形式和一维流体模式以及微机械精度偏差并不意味结果完全精确。因此,我们进行了多次喷入不同的压力气体的实验,分别检测了相应工况下拉法尔喷嘴出口气体的静态压力,选择了一种最接近环境压力的工况模式。在这种方式下得到的喷入气体的压力值为8bar,与设计方法中的理论计算值相比,几乎没有差异。

结合上述正确的理论设计、计算方式及实际应用检验,我们实现了拉法尔喷嘴的实际设计应用。对于喷出气体,也作了相关的实验。这些试验也用于确定喷出气流的超音速值范围,命名为超音速距离。喷出的超音速气流会与周围环境气流形成一个圆柱形气流边界层,在边界层上产生气流摩擦,因此,喷出气体会存在一个从轴向中间开始向两边边界层逐渐递减的气流速度,喷出气体以轴心为最强速度穿透射入空气中,伴随着气体摩擦逐渐减弱,从超音速进入亚音速值。靠近边界层的喷出气流先进入亚音速值,轴向中间的进入最晚。所以,喷出气流基本上经历三个阶段,先是全部气流均为超音速,而后气流速度沿边界层开始向轴心渐渐进入亚音速,此过程也将产生一定的紊流,成为气体速度的混合区域,而后气流全部为一亚音速值。因此,从喷嘴处到中间轴向气流降低开始进入亚音速值,我们称这一段距离为超音速距离。

4 结束语

激光切割是激光加工中应用最广泛的一种加工方法,它是非接触光学热加工,激光光斑非常小,能量高度集中,故其与传统的切割加工方法相比,具有以十分明显优势。本文分析喷嘴的气流特性、拉法尔喷嘴设计方法,对于今后激光切割区发展具有一定帮助。

摘要：激光切割技术因其独特的优势,在现代制造领域占有越来越重要的地位。本文主要采用空气动力学原理对喷嘴内部进行了气流特性分析,提出了拉法尔喷嘴的设计方法,对于今后激光切割机中激光喷嘴设计具有一定指导作用。

关键词：激光切割机,激光喷嘴,优化设计,拉法尔喷嘴

参考文献

[1]阮鸿雁,吕建军,杨波,等.激光切割超音速喷嘴的流场特性[J].中国激光,2009,36(5).

[2]张安峰,周志敏,李涤尘,等.同轴送粉喷嘴气固两相流流场的数值模拟[J].西安交通大学学报,2008,42(9).

制做激光武器效果 篇7

看完星战3后就屁颠屁颠地学了这效果

素材

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1 选取刀身，ctrl+j得到图层1

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3ctrl+d取消选区，将图层1 复制 3份， 最上一层不用外理，下三层则顺序按10，20，30象索

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制做激光武器效果

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4合并背景层以外的所有图层，然后新建一图层，填充黑色，并再次合并背景层以外的图层，此

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5 最后用“色彩平衡” or“色想/饱和度”等为高光加上颜色就可以了

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激光强化、修复技术2 篇8

模具工作面金属医生/激光强化处理技术及装备

可对金属工件出现磨损、划伤、针孔、裂纹、缺损变形、硬度降低、沙眼、损伤等缺陷进行沉积、封孔、补平等修复功能。还可在金属表面形成耐磨层、耐蚀层、耐热层、耐氧化层、耐冲击层、防滑层、高粘合层、可焊层、导电层等强化作用。这样就决定了本设备应用的广泛性和先进性。成为各行各业必备的设备。

1、模具制造行业

塑料模表面的打毛，增加美感和使用寿命；头盔塑料模具分型面堆焊修复；铝合金压铸模具分流锥表面强化；模具腔超差、磨损、划伤等修复与强化。

2、塑料橡胶工业

橡塑机械零部件修复，橡胶、塑料件用的模具超差、磨损与修补。

3、航空、航天业

飞机发动机零部件、涡轮、涡轮轴修复或修补，火箭喷嘴表面强化修理，飞机外板部件修复，人造卫星外壳强化或修复，钛合金件的局部渗碳强化，铁基高温合金件的局部渗碳强化，镁合金的表面渗A1等防腐蚀涂层，镁合金件局部缺陷堆焊修补，镍基/钴基高温合金叶片工件局部堆焊修复，如：叶片叶冠阻尼面与叶尖的磨损和导叶的烧蚀等。

4、汽车与机车的制造与维修行业

汽车制造和维修工业中，用于凸轮、曲轴、活塞、汽缸、离合器、摩擦片、排气阀等补差和修复，汽车体的表面焊道缺陷补平修正。

5、船舶、电力行业

电曲轴、轴套、轴瓦、电气元件、电阻器等修复，电气铁路机车轮与底线轨道连接片的焊接，电镀厂导.电辊、金属氧化处理铜铝电极的制作焊接。

6、机械工业

修正超差工件和修复机床导轨、各种轴、凸轮、水压机、油压机柱塞、气缸壁、轴颈、轧辊、齿轮、皮带轮、弹簧成形用的芯轴、塞规、环规、各类辊、杆、柱、锁、轴承等。

7、铸造工业

铁、铜、铝铸件砂眼气孔等缺陷的修补，铝模型磨损修复。

8、化学工业

反应器搅拌轴及浆可焊上耐磨耐蚀层。用此方法可加工泵柱塞、泵叶轮、泵壳体、密封环、轴套、阀门密封面、阀杆、阀芯、风机叶片、压缩机十字头、耐酸泵柱塞叶轮、套筒及环状零件等。

9、金属、动力、冶金、煤炭工业

送风机零件、翻斗车零件、分粒过滤网、各种冲磨及冲头、煤炭运输丝杆、传送零件、蒸汽阀、重载荷轴承以及轧辊的表面强化、管材生产线V形传辊的表面强化、线材生产线导卫锟的表面强化、轧辊的表面毛化处理、轧辊表压挤伤沟（坑）的在线修复、轧辊颈轴磨损的修复、钼顶头的表面强化、燃烧机、加热机、退火罐、排气管道、冶金炉风嘴、铸磨等修复。

10、水泥工业

水泥干燥设备、鼓风机叶片、传送零部件、齿轮轴、滚炉拖轮、各类轴承、轴套等强化或修复。

11、建筑业

建筑机械零部件、水泥搅拌浆、砖成型机的桥与心轴强化等修复

12、造纸工业

造纸烘缸、压辊、轴颈、齿轮轴、皮带轮等修复。

13、印刷工业

印刷机油墨滚筒、印刷辊轮表面强化与修复

14、食品工业

食品机械零部件的维修，食品模具修补是最佳的方法。若用其他焊接修补会烧伤模具。

15、印染工业

印染机械零部件的修复，特别是对印染设备修复与防腐，更有它的特色。

16、其它行业 兵器工业

在电力、石油、冶金、汽车等许多工业部门及兵器工业中，材料表面的耐烧蚀涂层的研究越来越受到人们的重视。如大口径火炮的内膛表面，在射击时遭受火药爆炸产生的高温气体的强烈烧蚀，是影响炮管使用寿命的一个重要因素，通常比磨损或疲劳破坏严重得多。

长期以来，炮管镀铬作为一种防烧蚀的方法在国内外广泛应用，但镀铬层往往存在许多固有裂纹，而且很脆，加之镀铬层的显微组织为沿镀铬层厚度方向生长的柱状晶，其耐蚀性能较差，容易脱落。采用电火花表面合金化的方法获得的耐烧蚀涂层与镀铬涂层和未处理的基材相比，基材３次烧蚀循环就严重氧化脱落一层氧化皮；镀铬层处理后烧蚀２次循环时产生明显宏观裂纹并开始剥落，至２７次循环时，镀铬层几乎全部脱落；而电火花强化层至３０次烧蚀循环后，仅表面颜色变暗，涂层厚度无明显减薄，更无裂纹和剥落现象。这表明电火花表面合金化是获得耐烧蚀涂层的好办法。航空工业中的应用

•如今我们采用金属医生技术对多种航空航天、汽车、电机等上使用的铝合金部件的疏松、气孔和表面裂纹等缺陷进行了修复。经过装机使用，效果非常好。

•铝合金表面修复

铝及其合金表面自然形成一层强韧性的氧化膜，由此造成在实际焊接过程中很难防止暴露区域的氧化行为。电阻点焊焊接铝合金也是非常困难的，尽管该技术可以实现铝合金的焊接，因为表面氧化膜的存在导致表面电阻发生变化[12]。与铁不同，铝只有一种同素异形体，这样在冷却时就无相转变发生而造成显微结构的变化。铝合金强化的方式主要有变形强化、固溶强化和析出强化。常规焊接方法一般会在焊接时由于热输入的热量会恶化变形强化或析出强化的铝合金。

•弧焊和点焊是铝合金焊接中较常采用的焊接技术。最近由于激光技术的迅速发展，激光焊接技术得到迅猛的发展并在铝合金的焊接上的应用越来越广泛。然后，由于铝合金种类的不同而存在不同的问题。如，有研究表明在焊接AA6xxx系列铝合金由于存在较大的凝固温度区间而极易形成诸如裂纹等缺陷，在焊接AA5083时由于Mg含量在3~6%之间极易形成疏松缺陷。以上缺点的存在，导致铝合金的激光焊接比较于钢铁材料的焊接而言要复杂得多。

•而且，氧与铝之间的高活性会导致铝合金产品在铸造过程中极易发生疏松和气孔等缺陷，如图1为某型号发动机铸造件表面上形成的缩孔，图2为ZL104铝合金中形成的疏松缺陷。疏松和气孔的存在会严重降低制件的服役性能，甚至造成事故。但由于这些铝合金制件多为薄壁件且一般已经加工成成品，常规的焊补手段很难做到对基材不产生热损伤。而金属医生技术却可以很好的解决这一问题。?如今我们采用金属医生技术对多种航空航天、汽车、电机等上使用的铝合金部件的疏松、气孔和表面裂纹等缺陷进行了修复。经过装机使用，效果非常好。图3为我们在某航空发动机部件上使用金属医生技术进行修复后的截面图。

图1 航空发动机上铸造Al合金表面的气孔缺陷

图2 ZL104合金上形成的疏松

图3 Al-Si合金表面的HEMAA涂层

钛合金的表面渗碳和修复

•钛及其合金由于其突出的综合性能而广泛应用于航空航天、化学、汽车制造以及核工业领域。但钛合金由于不耐磨，因此需要进行表面渗碳处理以提高其表面耐磨性。

常规渗碳方法有电镀、渗碳炉渗碳、放电加工、ＰＶＤ、ＣＶＤ等方法，但这些方法均没有易加工、处理温度低、可高速以及大面积处理等优点。采用电火花渗碳形成渗碳层，其渗层深约５μｍ，经电子探针和Ｘ射线分析确认是碳向钛基体梯度渗入生成的ＴｉＣ层。该方法属于扩散处理的一种，得到的硬化层与涂层处理得到的硬质层不同，具有与一般的梯度膜同样良好的致密性，硬度为Ｈｖ２２００ 基材约为Ｈｖ２００。经摩擦实验发现，电火花加工处理可降低钛的摩擦系数，提高耐磨性。另外，经处理的表面耐盐水和硫酸的腐蚀性能也优于纯钛。•另外，我们还对飞机的钛合金防冰壳体、铁基高温合金以及镁合金零部件进行了电火花强化处理。•表面渗碳

•钛合金在制作成转动部件后进行应用非常具有吸引力，如汽车的阀门、化工用的泵阀以及飞机使用的部件。然而钛合金的耐磨性非常差，因为它在运动过程中极易发生粘着磨损。

钛及钛合金的渗碳可以在非氧化性气氛的环境下实现。根据Ti-C相图可以发现，Ti-C相图有别于Ti-O相图与Ti-N相图，C在Ti中的固溶度非常小。TiC化合物的厚度一般在1～10μm。但一旦TiC形成后，再形成更深的渗碳层就非常不容易。渗碳温度一般在1050℃的温度下进行，同时需要有渗碳介质存在才能完成渗碳过程。

图4为Ti-C相图。其中γ相为TiC1-x，此处x在一定范围内变化。

传统的渗碳处理工艺是不能完成对指定区域的渗碳。而金属医生恰好可以实现在常温下对指定区域的渗碳。

•钛合金表面的渗碳实验采用碳棒作电极，钛合金作为基体材料。图5为渗碳结束后得到的硬度分布曲线，表层的显微硬度可以到达Hv1500，由表及里存在梯度逐渐降低到基材的位置。在合金化过程中将发生如下化学反应过程：

C+α―Ti→αTi(C)(1)C+Ti→TiC(2)

如今该工艺已经成功的应用到化工厂阀门表面的渗碳和某型号飞机用钛合金部件的表面强化处理上。图6即为我们对某化工厂阀门表面进行渗碳处理的实物图，图7中黑色区域即为渗碳强化处理区域。

图4Ti-C相图图5 TC4钛合金表面渗碳层的显微硬度

图6 采用金属医生进行合金化渗碳处理的阀门（黑色区域为处理部位）

钛合金的修复

航空航天部件上使用的钛合金基本上是采用热处理强化的高强度钛合金进行制造的。这些部件由于在操作运转、腐蚀、磨擦等工况的作用发生磨损和损伤。然而，每年均有大量昂贵的鱼雷、药筒以及刮伤的钛合金部件由于摩擦而表面形成缺陷需要修复。同时有一部分钛合金存在铸造缺陷需要进行修复。一部分钛合金部件可以采用传统的焊接技术进行修复。由于传统的焊接方法会对基材产生大量的热损伤，而且这种热损伤常常是有害的，会造成部件的变形、腐蚀敏感性增强、热影响区的强度下降、吸氢/氮/氧等后果。而且，一些高强钛合金如武器或飞机发动机上使用的Ti-6A-2Sn-4Zr-6Mo合金、被认为是不可焊合金。基于以上原因，这些部件的修复一般不考虑采用常规的焊接技术进行修复的办法。图7为由于磨损和龟裂造成的缺陷。图8为在Ti6Al4V基材上进行金属医生后得金相照片。

图7磨损与减尺后的Ti6Al4V-涡轮销轴

图8在Ti6Al4V表面上制备出的金属医生涂层

电厂中的应用

•金属医生是一种微脉冲焊接技术，它利用电路短路产生的高脉冲电流，瞬间将电极材料的尖端熔化，从而在微小的局部区域进行小面积的增厚。由于放电局限于电极的尖端和工件表面上的微小区域，使得该工艺的热输入量非常小，不会造成对基材组织的影响，或者对基材的组织影响非常小。金属医生在难修复或难于制备涂层的材料上，尤其是在热影响区的影响不得不考虑的场合，显示出无可比拟 的优越性。金属医生不需要进行前/后热处理。因此，该技术在修复大型、高附加值、难拆卸的设备部件上的应用价值越来越明显。由于不见在尺寸恢复/强化时处于环境温度，从而避免产生热变形和热应力等问题。本文主要介绍使用金属医生技术在电站汽轮机、核电站、水利部门、航空航天上由于腐蚀而造成的部件的损伤失效的性能恢复与强化上的典型应用。

•山东某电厂蒸汽轮机壳体密封面采用电火花修复技术进行了修复，取得了良好的经济效益。该厂１０万千瓦发电机组蒸汽机转速为 10000r/min，工作压力为 1.47MPa。由于铸铁壳体密封面因高压蒸汽冲蚀泄露，末级排气部位高压蒸汽（686 ～ 784kPa）串入压力为-89.6kPa 的真空密封带。采用电火花设备成功修复了严重冲蚀的铸铁密封面，保证了设备的正常运行。

汽轮机类部件激光/金属医生修复

激光再制造技术在钢铁冶金行业中的应用

•钢铁冶金行业是国家的基础行业，同时属于国家的重工业，且其设备繁杂、种类多、吨位重。由于摩擦、磨损等各种原因的存在，要维持设备的正常运转，每年

将消耗大量的备品备件。据统计，2003年济南钢铁股份公司达到年产量334万t钢的规模，而公司每年用于设备修理的备品备件制造费用就高达1.2亿元，备品备件修旧利废数量达150t以上，创经济效益2000万元左右。因此，减少备品备件的消耗和对已使用设备的再制造修复对降低生产成本，提高企业的经济效益具有积极的促进作用，且降低成本的空间很大。其中激光再制造技术对做好备品备件的修理、修复工作，对企业节能降耗具有非常现实的意义。激光再制造技术的主要种类 1.激光淬火

激光淬火技术是利用聚焦后的激光束入射到钢铁材料表面，使其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料的快速导热作用，使受热表层快速冷却到马氏体相变点以下，进而实现工件的表面相变硬化。如大型轧辊表面激光熔凝淬火的最大淬硬层深度可以达到2毫米以上。② 激光熔覆与合金化

激光熔覆技术是采用激光束在选定工件表面熔覆一层特殊性能的材料, 以改善工件表面性能的工艺。对于冶金行业轧辊、导位、输送辊、夹送辊、剪刃等大量易损件来说，激光熔覆与合金化技术的最大好处是将轧辊的整体合金化变成表面合金化或者熔覆，使轧辊等易损件的使用寿命大幅度提高的同时，生产成本增加有限。显然，合金粉末的设计、选择与使用正确与否是该项技术能否成功的关键。③激光焊接

激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。其原理是将高强度的激光辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，使金属熔化形成焊接。由于其独特的优点，已成功地应用于微、小型零件的精密焊接中。如目前我国钢铁行业处于主导地位的典型冷轧工艺路线是：转炉冶炼－炉外精炼－初轧开坯－热连轧－酸洗－冷轧－退火－平整－镀锌（锡）－成产品。在此典型的冷轧工艺中，带材焊接设备必不可少。在运行过程中，先行钢带与后行钢带必需进行焊接，才能保证生产线的连续作业。硅钢板带在线运行时，需经多次“S”型弯曲变形和承受一定的运行张力，从而对焊缝的性能和质量有很高要求。激光再制造技术在钢铁冶金行业中的应用

1、轧辊的修复与强化

冶金行业生产设备大部分是在高(交变)应力、高热应力的恶劣环境下工作，如连铸辊、校直辊、槽型辊、半钢辊、铸管模、热(冷)轧工作辊、高炉溜槽、料钟等。在这些设备中，各种轧辊无疑是其中最关键的设备零件，其消耗量大，价格昂贵，寿命长短不仅与产品成本密切相关，而且直接决定钢铁制品的质量，尤其是表面质量和板型。采用激光堆焊修复各种轧辊，其中以小型轧辊和局部修复更为擅长。性能如能新件。

激光淬火技术可对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具、减振器、摩擦轮、轧辊、滚轮零件进行表面强化。

激光毛化汽车板由于涂漆后反射映像光泽度高，在国外被称为“镜面钢板”，它是生产高级轿车面板的优质板材。因此，激光毛化冷轧薄板（带）是汽车、家电、电子和轻工业生产需求的重要原材料。

2、各种轴类零件磨损、抱瓦、裂纹的修复

各种轴类零件经激光堆焊处理后堆焊层无粗大的铸造组织，堆焊层及界面组织细

密，晶粒细化，无孔、砂眼、夹杂、裂纹等缺陷，性能如同新件。

3、冶金行业中的各种高附加值的大、中、小型齿轮类零件的修复与强化

激光堆焊技术可使各种高附加值的大、中、小型齿轮类零件性能得到恢复。验收指标仍按原制造标准进行。

4、高压高速风机叶片的修复

叶片因其工作环境较为恶劣，叶轮叶片进风口部位易严重腐蚀与磨损，一般使用3 000～4 000 h即因叶轮叶片腐蚀与磨损失去平衡而报废。采用激光堆焊技术可以使修复层与原基材为冶金结合，硬度达到HRC55左右。服役性能如同新件。激光再制造技术的成本分析

激光加工最大的成本在于设备的一次性投资比较昂贵，一旦设备投入之后，在不考虑设备投入成本的前提下，运行成本比较低。由于钢铁冶金设备中的轧辊、轴类零件、叶片以及齿轮等都是高附加值的零件，激光加工的费用均在原值的25%以下。而且激光加工的周期短，可以大大节约维修的时间，从而保证了及时生产，并且性能如同新件。

高附加值铸件、特种零件、泵阀等部件表面缺陷的无损修复。关键件的失效分析与诊断。

轴头的激光堆焊修复