目前，激光加工用激光多處于紅外波段。根據(jù)材料吸收激光能量而產(chǎn)生的溫度升高，可以把激光與材料相互作用過程分為如下幾個階段： 一、無熱或基本光學(xué)階段 從微觀上來說，激光是高簡并度的光子，當(dāng)它的功率密度很低時，絕大部分的入射光子被材料中電子彈性散射，這個階段主要物理過程為反射、透射和吸收。由于吸收熱很低，不能用于一般的熱加工，主要研究內(nèi)容屬于基本學(xué)學(xué)范圍。 二、相變點以下加熱階段（T小于Ts） 這里T是加工熱溫度，Ts 為相變點溫度。當(dāng)入射激光強度提高時，入射光子與金屬中電子產(chǎn)生非彈性散射，電子通過“逆韌致輻射效應(yīng)”從光子獲取能量。處于受激態(tài)的電子與聲子相互作用，把能量傳給聲子，激發(fā)強烈的晶格自振動，從而使材料加熱。當(dāng)溫度低于相變點時，材料不發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。從宏觀上看，這個階段激光與材料相互作用的主要物理過程是傳熱。 三、在相變點以上，但低于熔點加熱階段 這個階段為材料固態(tài)相變，存在傳熱和質(zhì)量傳遞物理過程。主要工藝為激光相變硬化，主要研究激光工藝參數(shù)與材料特性對硬化的影響。 四、在熔點以上，但低于汽化點加熱階段 激光使材料熔化，形成熔池，熔池外主要是傳熱。熔池內(nèi)存在三種物理過程：傳熱、對流和傳質(zhì)。主要工藝為激光熔凝處理，激光熔覆、激光合金化和激光傳導(dǎo)焊接 五、在汽化點以上加熱階段 出現(xiàn)等離子體現(xiàn)象。激光使材料汽化，形成等離子體，這在激光深熔焊接中是經(jīng)常出到的現(xiàn)象，利用等離子體反沖效應(yīng)，事可以對材料進行沖擊硬化。
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