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CO2激光器如何坚守“最后的阵地”

  (5) 高功率连续CO2激光器

  针对直升飞机发动机涡轮叶片采用连续激光熔覆出现裂纹及叶片变形的问题,在5kW连续横流CO2激光器上,采用新的电源控制方案,通过软件及相关控制,实现了脉冲激光功率输出。克服了采用高功率开关电源带来的成本和稳定性问题。且脉冲调制频率可达到5Hz,调制占空比可达到5%~100%。当采用4kW峰值功率,4Hz脉冲重复频率,占空比为20%时,在发动机叶片K403合会表面进行合金粉末StelliteX-40的熔覆实验。结果表明,熔覆后热影响区比连续激光减少50%,硬度提高5%,界面结合性能与母材相当,无熔覆裂纹及叶片变形。

        五、结论

  目前,传统的高功率轴快流CO2激光器仍是高功率激光切割加工装备中的主流配置,虽然在薄板切割加工中被迅速崛起的光纤激光器蚕食了一部分市场份额,但具有同样功能的相应CO2激光器的价格却比光纤激光器要低廉得多。因此,用户需要根据自己的资金情况和加工业务情况做出理性的选择。

  而且,从全球范围来说,光纤激光器的市场仅为CO2激光器市场的1/6左右,这表明中厚板激光切割加工仍是目前的绝大部分应用市场。

  另外,随着千瓦以上径向偏振CO2激光器的出现,不仅更加牢固地确立了CO2激光器在中厚板切割中的垄断地位,而且在薄板切割加工中,也将比光纤激光具有更高的材料吸收率,这将彻底改变园偏振CO2激光在与光纤激光竞争中的不利局面,在薄板切割领域形成与光纤激光相抗衡的格局,由于具备最佳的性价比优势,甚至可能夺回被光纤激光所蚕食掉的薄板切割市场。

  至于在激光加工装备的制造方面,则体现出向更高激光功率、更高光束质量、更高加工速度和功能多样化等方向发展的趋势,目的在于追求更高的加工效率和更大的利润空间。

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