不同脉宽纳秒激光致铝材损伤特性与打孔机理

来源：激光技术杂志2017年第3期北京时间：

作者：娄德元, 熊厚, 伍义刚, 翟中生, 陈列, 戚得众, 杨奇彪, 刘顿

摘要：为了获得纳秒激光脉宽对铝材的损伤特性，给纳秒激光金属加工的脉宽选择提供依据，采用面积推算法，利用光学显微镜、扫描电镜、表面轮廓仪等仪器，测试了37种脉宽纳秒激光（脉宽10ns~520ns，波长1064nm）对铝材的损伤阈值。研究了脉宽不变时激光脉冲数目对铝板的损伤规律，揭示了不同脉宽纳秒激光对铝板打孔的作用机理。结果表明，单脉冲损伤阈值与纳秒激光脉宽的平方根成线性关系。当脉冲个数增加时，材料的损蚀阈值呈现下降趋势; 铝板打孔时，纳秒激光的脉宽越窄，对铝的损伤阈值越低; 打孔过程中蒸发过程占主导，孔内壁烧蚀熔融物越少，孔圆度越好，孔口喷溅物越少，打孔质量越高。该结果可为纳秒激光金属加工的脉宽选择提供参考。

关键词：激光技术, 损伤阈值, 脉宽, 铝板, 机理