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YLS-20000 激光器模块和系统

YLS-20000

分类： 厂家： IPG Photonics

产地： 美国

型号： YLS-20000

更新时间： 2024-08-25T23:36:04.000Z

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简介：

10-100 kW Ytterbium Fiber Lasers

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概述

IPG Photonics的YLS-20000是一款波长为1.07μm、功率为20 W、输出功率（CW）为20 W的激光器。有关YLS-20000的更多详细信息，请联系我们。

参数

  • 技术 / Technology : Solid State Laser
  • 功率 / Power : 20 W
  • 应用 / Application : Cutting, Drilling, Welding, Cladding, Annealing, Brazing, Heat Treating
  • 增益介质类型 / Gain Medium Type : Solid State (Crystal / Glass)
  • 激光增益介质 / Laser Gain Medium : Ytterbium Laser

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  • 双束激光焊接-钎焊铝/钢异种金属的界面特征与力学性能
    抗拉强度 焊接-钎焊 金属间化合物 双光束激光 铝/钢异种金属

    采用双光束激光焊接-钎焊技术，在无需填充金属的条件下成功实现了DP590钢与AA7075铝合金的搭接连接。通过引入衍生激光束，有效改善并控制了润湿角、润湿距离及金属间化合物(IMC)层厚度。研究发现：随着激光功率从1.0 kW增至1.6 kW，液态铝在钢表面的润湿性显著提升——润湿角由25.3°降至17.8°，润湿距离由2.17 mm增至3.19 mm。钎焊界面存在两种IMC相：靠近钢侧的η相(Fe2Al5)呈扁平形态，邻近焊-钎缝区的θ相(FeAl3)呈针状形态。当激光功率从1.0 kW升至1.6 kW时，IMC层厚度从8.37 μm增加到12.12 μm。拉伸试验表明：润湿性和IMC层厚度均影响焊-钎接头强度，润湿性差及IMC层过厚会导致接头强度降低并在钎焊界面发生断裂。当激光功率为1.4 kW时，获得平均123.7 MPa的最佳接头抗拉强度。

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  • 激光熔覆WC(Co, Ni)涂层残余应力的优化
    残余应力优化 混合物 简化特殊四次模型 碳化钨

    制备碳化钨（WC）、钴（Co）和镍（Ni）粉末的三元混合物，用于40Cr钢激光熔覆形成陶瓷-金属复合涂层。通过混合设计研究该涂层，评估其配比对熔覆层残余应力的影响。除WC/Co二元体系外，WC/Co/Ni三元混合物的残余应力高于Co/Ni或WC/Ni二元混合物。单一WC、Co或Ni配方显示残余应力具有高敏感性，裂纹穿过WC颗粒内部而非沿其边缘扩展，且裂纹主要沿50%Co-50%WC共晶相区扩展。混合设计中的简化四次模型拟合效果优异，这些激光熔覆层的预测与实测残余应力值高度吻合。

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  • Al-Si涂层对纤维激光焊接22MnB5钢显微组织和力学性能的影响
    微观结构 铝硅涂层 力学性能 光纤激光焊接 22MnB5钢

    对原始状态22MnB5钢（带Al-10wt.%Si涂层）进行对接配置的纤维激光焊接。研究了Al-Si涂层对微观结构转变及包括拉伸试验、疲劳试验和Erichsen杯突试验在内的力学性能的影响。发现带涂层焊接接头熔合区(FZ)存在铝富集(1.37wt%)铁素体，占比15%，而去除涂层接头熔合区几乎完全为马氏体结构。由于更高核平均取向差(KAM)值，应变局部化更易在马氏体/马氏体界面而非铁素体/马氏体界面聚集。带涂层焊接接头熔合区显微硬度较去除涂层接头降低50HV，但因断裂发生在母材(BM)，拉伸性能未受影响。带涂层焊接接头疲劳试样表现优于去除涂层试样，表明熔合区铁素体对循环载荷下的疲劳寿命具有积极影响。Erichsen杯突试验显示去除涂层与带涂层焊接接头具有相似的杯突值(5.60mm和5.67mm)。但铁素体对杯突试验产生相反效应：带Al-10wt.%Si涂层时变形所需峰值力下降35%。

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实验方案推荐
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  • 材料科学与工程实验方案

    1. 实验设计与方法选择：采用无填充金属的双光束激光焊接-钎焊方法。通过正交试验确定最优参数，引入激光束使钢表面达到更高温度。激光束倾斜7°以防止反射，离焦量为+10 mm，焊接速度为0.7 m/min。 2. 样品选择与数据来源：材料为1.2 mm厚的DP590镀锌钢和1.0 mm厚的AA7075铝合金，搭接配置，重叠长度为10 mm。样品用丙酮清洗并机械打磨以去除氧化物。 3. 实验设备与材料清单：IPG光纤激光器（型号：YLS-10000）、六轴Motoman工业机器人、High-YAG激光头、氩气?；て?、电火花加工、光学显微镜（OM）、配备EDS的扫描电子显微镜（SEM）、Zwick T1-FR020TN-A50力学测试系统。 4. 实验步骤与操作流程：激光功率范围为0.8至1.6 kW。截面通过电火花加工、研磨、抛光和Keller试剂腐蚀制备。通过OM和SEM/EDS分析微观结构。拉伸试验以0.2 mm/min的行程速率进行。 5. 数据分析方法：从截面测量润湿角和距离。IMC厚度计算为面积除以长度。拉伸强度通过峰值载荷除以铝板面积评估，每种条件三个试样。

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  • 光电信息科学与工程实验方案

    1. 实验设计与方法选择：本研究采用17千瓦连续波掺镱光纤激光器对受碳和不锈钢微粒污染的光学涂层施加应力。通过建立包含粒子吸收、界面传热和自由载流子吸收的热模型来解释观察到的击穿行为。 2. 样品选择与数据来源：选用1英寸熔融石英超抛光光学平面，其低吸收金属氧化物涂层采用离子束溅射沉积。样品包括二氧化钛、五氧化二钽、二氧化铪、氧化铝或二氧化硅的半波(λ/2)涂层，以及由20-44个λ/4对二氧化钛-二氧化硅、五氧化二铌-二氧化硅、五氧化二钽-二氧化硅或二氧化铪-二氧化硅组成的高反射率(HR)分布布拉格反射镜(DBR)。污染物为平均尺寸7微米的碳微粒和直径35-40微米的不锈钢微粒。 3. 实验设备与材料清单：设备包括17千瓦连续波掺镱IPG光子公司(IPG YLS-17000)1070纳米光纤激光器、Primes PM100功率计、Primes FM120焦点监测器、热像仪、用于吸收测量的光热共路干涉仪(PCI)、压缩氮气干燥装置、异丙醇悬浮液及真空空气过滤系统。材料包含熔融石英基底、多种金属氧化物涂层、碳和不锈钢微粒。 4. 实验流程与操作步骤：通过将微粒异丙醇悬浮液施加于光学元件表面，静置沉降后用压缩氮气干燥实现污染。采用PCI测量污染前后的吸收率。激光损伤测试以4毫米间距进行3×3网格布点，逐点提升激光功率直至发生损伤，并进行热监测。部分测试施加了二氧化硅保护盖层，厚涂层采用背面照射。另设实验对原始涂层同步辐照40毫瓦224纳米深紫外激光。 5. 数据分析方法：通过确定造成50%曝光损伤的辐照度确定损伤阈值，报告最小致伤辐照度和最大耐受辐照度。采用MATLAB偏微分方程工具箱数值求解热模型，基于自由载流子吸收和传热效应预测击穿行为。

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  • 机械工程实验方案

    1. 实验设计与方法选择：采用田口正交实验设计研究加工参数对多道次激光熔覆的影响，运用多响应灰色关联分析法（GRA）确定最优加工参数。 2. 样品选择与数据来源：选用AISI/SAE 1045钢作为基材，熔覆粉末为高速钢粉末（W6Mo5Cr4V2），粒度范围48至106微米。 3. 实验设备与材料清单：激光熔覆系统包含激光器（YLS-3000，IPG）、熔覆喷嘴（FDH0273，Lasermech）、工业机器人（M-710iC/50，FANUC）、水冷系统（TFLW-4000WDR-01-3385，三河同飞）、送粉系统（CR-PGF-D-2，松兴）、控制系统（三菱PLC）及激光脉冲控制系统（SX14-012PULSE，IPG）。 4. 实验流程与操作步骤：对基材表面进行清洁处理，熔覆粉末使用前烘干。激光熔覆后通过切割、装夹、研磨和抛光制备评估样品，采用KH-1300三维显微镜测量熔覆层几何特征。 5. 数据分析方法：运用信噪比（S/N）转换和灰色关联分析法处理实验数据。

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厂家介绍

IPG Photonics是高功率光纤激光器、光纤放大器、混合光纤/固态激光器和二极管激光器的全球#做的较好的#，这些产品广泛应用于材料加工、先进技术、电信和医疗应用等市场。IPG制造工作在0.5–5微米的光纤激光器。IPG的1um和1.5um光纤激光器和放大器在单频和线性偏振变体中特别受欢迎。提供具有较佳性能、可靠性和价格组合的产品。IPG新开发的2-5微米中红外激光器为传感、光谱、材料加工和医疗应用提供了具有成本效益的解决方案。

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    尺寸: 85mm×80mm×30mm 重量: 0.3kg 输入电压: ±12V

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    T257P-20热电循环冷却器是一款高性能固态冷却器，提供210瓦冷却能力和可变驱动离心泵，适用于科学行业的精密冷却需求。

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