[实用新型]一种高功率半导体激光热处理装置

说明书

本实用新型涉及激光加工技术领域，公开了一种高功率半导体激光热处理装置，其包括储能电路、功率变换电路、功率调制控制电路和MCU控制电路；所述储能电路连接开关电源后与所述功率变换电路连接；所述功率变换电路连接发光二极管LD，还分别与所述功率调制控制电路和所述MCU控制电路连接；所述功率调制控制电路也与所述MCU控制电路连接。本实用新型可以实现加热与高频双管齐下的效果，并有效实现热处理中的淬火，退火等工艺，从而有效地实现工件表面的改性。

技术领域

本实用新型涉及激光热处理技术领域，更具体的说，特别涉及一种高功率半导体激光热处理装置。

背景技术

激光焊接是一种新兴的焊接工艺，它相对各种传统焊接最大的优势就是焊接能量密度高、热影响范围小、变形小且焊缝精美。激光焊接技术具有熔池净化效应，能纯净焊接材料，对同种或者不同材料焊接特别有利，适用于相同和不同金属材料间、塑料等材料的焊接及表面改性。

焊接瞬时应力是指焊接过程中某一瞬间的焊接应力，它随时间的变化而变化。焊接冷却中，残留于焊件内的应力称为焊接残余应力，这种应力对结构的作用性能有影响。此外，金属在加热或冷却的过程中局部组织发生转变会引起组织应力，又称相变应力。上述这些应力都是在没有外力作用下产生的内应力。焊接时如果焊件在发生变形的过程中受到外界的限制，例如夹具夹紧情况下进行焊接，则在焊件中产生拘束应力，这种应力随着限制的去除而消失。过大的拘束应力会引起焊接裂纹或者材料变形。因此，在焊接完成后，需要对焊缝及板材表面进行材料改性。

另外，如果需要在材料表面增强性能，需要进一步对材料表面进行(退火、淬火等)热处理，从而增强其表面硬度、耐磨等性能。目前材料热处理一般采用的在炉内加热处理比较多，但是对于工件较大的处理方法较少，而且效率极低。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种高功率半导体激光热处理装置，可以实现加热与高频双管齐下的效果，并有效实现热处理中的淬火，退火等工艺，从而有效地实现工件表面改性。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种高功率半导体激光热处理装置，所述激光热处理装置包括储能电路、功率变换电路、功率调制控制电路和MCU控制电路；所述储能电路连接开关电源后与所述功率变换电路连接；所述功率变换电路连接发光二极管LD，还分别与所述功率调制控制电路和所述MCU控制电路连接；所述功率调制控制电路也与所述MCU控制电路连接。

进一步地，所述储能电路包括电容C1和电容C2，所述电容C1的正极接在开关电源和所述功率变换电路之间，所述电容C1的负极接地；所述电容C2与所述电容C1并联。

进一步地，所述功率变换电路包括MOS管Q和电流采样电路；开关电源连接所述MOS管Q的D脚，所述MOS管Q的S脚连接发光二极管LD的正极，所述MOS管Q的G脚连接所述功率调制控制电路；所述发光二极管LD的负极连接所述电流采样电路，所述电流采样电路分别接所述MCU控制电路和地端；所述电容C1的正极接在开关电源和所述MOS管Q的D脚之间。

进一步地，所述储能电路通过所述电容C1、电容C2处理并储存开关电源输出的能量后，将所述能量输出给所述功率变换电路的MOS管Q，所述MOS管Q控制发光二极管LD发光实现激光加热；同时，所述电流采样电路对所述发光二极管LD的电流进行采样，并将采样得到的电流反馈给所述MCU控制电路，所述MCU控制电路根据接收的反馈电流并通过所述功率调制控制电路实现对MOS管Q进行实时控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用高功率半导体激光来处理，其光斑可以调节，那么热处理的面积增大，激光功率也可以通过调制的方式进行选择，这样可以针对大型工件进行处理。