高能束流加工技术

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1、高能束流加工技术高能束流（High Energy Density Beam ）加工技术是利用激光束、电子束、离子 束和高压水射流等高能量密度的束流（其中高压水射流是冷切割加工技术），对材 料或构件进行特种加工的技术。它的主要技术领域有激光束加工技术、电子束加 工技术、离子束及等离子体加工技术以及高能束流复合加工技术等。它包括焊接、 切割、制孔、喷涂、表面改性、刻蚀和精细加工等，用于加工制造具有先进技术 指标的构件或制备新型材料。高能束流加工技术是当今制造技术发展的前沿领域，是当今世界高科技与制造技 术相结合的产物，是制造工艺发展的前沿。它具有常规加工方法无可比拟的优点。 能量密度极高，可以实现

2、厚板的深穿透加工、焊接和切割，一次可焊透 300mm厚的钢板。 可聚焦成极细的束流，达到微米级的焦点，用于制造微孔结构和精密刻蚀。 可超高速扫描（速度达900m / s），实现超高速加热和超高速冷却（冷却速度 达104P/S），可以进行材料表面改性和非晶态化，实现新型超细、超薄、超纯材 料的合成和金属基复合材料的制备。 能量密度可在很大范围内进行调节，束流受控偏转柔性好，可进行全方位 加工。 适合于金属、非金属材料加工，可实现高质量、高精度、高效率和高经济 性加工。随着航空航天、微电子、汽车、轻工、医疗以及核工业等的迅猛发展，对产 品零件的材料性能、结构形状、加工精度和表面完整性要求越来越高，

3、传统的机 械加工方法在高技术制造领域所占比重日益减少，高能束加工方法得到了广泛的 应用。例如，把高能束加工技术的深穿透特点用于重型装备厚壁结构、压力容器、 运载工具、飞行器的焊接；把精密控制的微焦点高能量密度的热源用于微电子和 精密器件的制造，高质量、高效率地实现超大规模集成元件、航空航天航海仪表、 陀螺、膜盒的制造和核动力装置燃料棒的封装；利用高能束加工技术的可控高速 扫描，实现航宇动力装置上气膜冷却小孔层板结构的高效率、高质量制造；利用 高能束加工技术可在真空、高压条件下全方位加工的特点，实现在太空条件下的 加工作业；利用高能束加工技术高速加热和高速冷却的特点，对金属材料表面改 性和非晶态化，制备特殊功能的涂层和新型材料。目前，高能束加工技术的发展 水平已成为一个国家技术经济实力和国防科技能力的重要标志之一。