| 符号表 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第14-15页 |
| 1.2 高功率光纤激光深熔焊接特性研究进展 | 第15-20页 |
| 1.2.1 激光焊接深熔阈值表征 | 第15-16页 |
| 1.2.2 羽辉的特性及形成机制 | 第16-18页 |
| 1.2.3 羽辉对焊接过程的影响 | 第18页 |
| 1.2.4 孔内的能量耦合机制 | 第18-20页 |
| 1.3 问题的提出 | 第20-21页 |
| 1.3.1 激光深熔焊接阈值表征 | 第20页 |
| 1.3.2 羽辉的特性及其对焊接过程的影响 | 第20页 |
| 1.3.3 深熔小孔内的能量耦合机制 | 第20-21页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第21页 |
| 1.5 本文结构 | 第21-22页 |
| 第2章 实验条件及分析方法 | 第22-26页 |
| 2.1 实验材料 | 第22页 |
| 2.2 实验条件 | 第22-24页 |
| 2.2.1 光纤激光焊接系统 | 第22-23页 |
| 2.2.2 实验观测设备 | 第23-24页 |
| 2.3 实验方法及数据处理约定 | 第24-26页 |
| 第3章 金属吸收激光能量的理论计算 | 第26-32页 |
| 3.1 引言 | 第26页 |
| 3.2 理论计算模型 | 第26-29页 |
| 3.2.1 Drude 模型 | 第26-27页 |
| 3.2.2 Hagen rubens 近似 | 第27-28页 |
| 3.2.3 平带理论 | 第28-29页 |
| 3.3 计算结果和分析讨论 | 第29-31页 |
| 3.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 第4章 光纤激光焊接深熔阈值表征 | 第32-42页 |
| 4.1 光纤激光焊接深熔阈值特性实验研究 | 第32-33页 |
| 4.1.1 光纤激光焊接模式转变过程特征 | 第32-33页 |
| 4.1.2 光纤激光焊接的深熔阈值 | 第33页 |
| 4.2 焊接模式转变的物理模型 | 第33-35页 |
| 4.3 深熔阈值表征形式的理论推导过程 | 第35-39页 |
| 4.3.1 蒸发反冲压力 | 第35-37页 |
| 4.3.2 熔池表面的温度场 | 第37-38页 |
| 4.3.3 深熔阈值的理论形式 | 第38-39页 |
| 4.4 深熔阈值的数值计算 | 第39-41页 |
| 4.4.1 平均吸收率的选取 | 第39页 |
| 4.4.2 焊接纯铁深熔阈值的理论值和实验值对比 | 第39-40页 |
| 4.4.3 焊接铝合金深熔阈值的理论值和实验值对比 | 第40-41页 |
| 4.5 本章总结 | 第41-42页 |
| 第5章 羽辉的温度诊断和形成机制研究 | 第42-62页 |
| 5.1 羽辉的动态行为 | 第42-43页 |
| 5.2 羽辉温度的诊断方法和温度随高度的分布规律 | 第43-51页 |
| 5.2.1 实验条件和方案 | 第43页 |
| 5.2.2 羽辉辐射的谱线特征 | 第43-44页 |
| 5.2.3 基于连续谱和维恩位移定律定律诊断羽辉温度的原理 | 第44-46页 |
| 5.2.4 连续谱诊断法的科学性 | 第46-48页 |
| 5.2.5 羽辉温度的诊断及其随高度的分布规律 | 第48-50页 |
| 5.2.6 分析和讨论 | 第50-51页 |
| 5.3 不同焊接条件下羽辉的特性行为 | 第51-56页 |
| 5.3.1 实验条件和方案 | 第51-52页 |
| 5.3.2 激光束移出焊接板材前后羽辉的形态 | 第52-53页 |
| 5.3.3 限制白烟上升后的羽辉形态 | 第53-54页 |
| 5.3.4 焊接速度对羽辉的影响 | 第54页 |
| 5.3.5 焊接环境不同对羽辉形态和光强的影响 | 第54-56页 |
| 5.4 羽辉中的微粒 | 第56-58页 |
| 5.4.1 纳米颗粒的形态和性质 | 第56-57页 |
| 5.4.2 飞溅颗粒的形态 | 第57-58页 |
| 5.5 羽辉的形成机制和特性分析 | 第58-60页 |
| 5.5.1 羽辉的形成机制 | 第58-59页 |
| 5.5.2 焊接速度对羽辉的影响机制 | 第59-60页 |
| 5.5.3 保护环境对羽辉的影响机制 | 第60页 |
| 5.6 本章小结 | 第60-62页 |
| 第6章 羽辉对焊接过程的影响 | 第62-78页 |
| 6.1 不同焊接条件下羽辉对焊接过程的影响 | 第62-67页 |
| 6.1.1 实验布置和方法 | 第62页 |
| 6.1.2 不同高度的羽辉对焊接过程的影响 | 第62-65页 |
| 6.1.3 不同焊接速度下羽辉对熔深的影响 | 第65-66页 |
| 6.1.4 不同焊接环境下羽辉对焊接过程的影响 | 第66-67页 |
| 6.2 羽辉中的微粒对入射激光产生影响的物理机制 | 第67-70页 |
| 6.2.1 瑞利散射 | 第68-69页 |
| 6.2.2 米氏散射理论 | 第69-70页 |
| 6.3 羽辉对入射光纤激光光束的影响 | 第70-74页 |
| 6.3.1 实验条件和方案 | 第70-72页 |
| 6.3.2 功率计测量羽辉对探测激光的吸收 | 第72页 |
| 6.3.3 光谱仪测量羽辉对探测激光的衰减 | 第72-73页 |
| 6.3.4 基于这两种测量值的理论计算对比 | 第73-74页 |
| 6.4 羽辉对光纤激光焊接过程影响的理论分析 | 第74-76页 |
| 6.4.1 羽辉高度对焊接过程的影响 | 第74-75页 |
| 6.4.2 氧气对羽辉的影响机制 | 第75-76页 |
| 6.5 本章小结 | 第76-78页 |
| 第7章 深熔焊接能量耦合特性研究 | 第78-96页 |
| 7.1 光纤激光和 CO_2激光焊接实验对比 | 第78-81页 |
| 7.1.1 光纤激光和 CO_2激光焊接熔深和熔宽对比 | 第78-79页 |
| 7.1.2 光纤激光和 CO_2激光焊接熔化效率对比 | 第79-81页 |
| 7.2 光纤激光和 CO_2激光焊接能量耦合效率的理论研究 | 第81-85页 |
| 7.2.1 热传导损失和总吸收率随焊接速度的变化规律 | 第81-84页 |
| 7.2.2 光纤激光和 CO_2激光焊接熔化效率转变的临界速度 | 第84-85页 |
| 7.3 激光焊接在深熔小孔内的能量耦合机制分析 | 第85-91页 |
| 7.3.1 激光束作用于深熔小孔内的模式 | 第85-86页 |
| 7.3.2 吸收率随入射角的变化规律 | 第86-87页 |
| 7.3.3 小孔前壁对入射激光的吸收模型 | 第87-91页 |
| 7.4 光纤激光焊接熔深的理论计算 | 第91-94页 |
| 7.4.1 羽辉/等离子体对入射激光束的吸收 | 第91页 |
| 7.4.2 移动高斯线热源模型 | 第91-92页 |
| 7.4.3 熔深随焊接速度的变化规律 | 第92-93页 |
| 7.4.4 焊接过程稳定性分析 | 第93-94页 |
| 7.5 本章小结 | 第94-96页 |
| 结论 | 第96-98页 |
| 参考文献 | 第98-106页 |
| 个人简历、在学期间获得奖项和发表的学术论文 | 第106-108页 |
| 致谢 | 第108页 |
