先进激光加工技术试题及答案

先进激光加工技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.激光的英文缩写LASER的含义是什么？A.LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiationB.LaserAmplifyingSoundthroughEmissionofRadioC.LightAdjustmentbySpontaneousEmissionofRadiationD.LargeAmplitudeStimulatedEnergyResponse答案A2.下列哪种激光器属于气体激光器？A.红宝石激光器B.Nd:YAG激光器C.CO2激光器D.光纤激光器答案C3.激光切割中最常用的辅助气体是？A.氧气B.氮气C.压缩空气D.氩气答案A4.激光焊接时，实现深熔焊所需的临界功率密度大约是多少？A.104B.105C.106D.107答案C5.飞秒激光的脉宽范围是？A.纳秒级别B.皮秒级别C.飞秒级别D.阿秒级别答案C6.光纤激光器的主要增益介质是？A.掺稀土元素的光纤B.晶体棒C.半导体D.二氧化碳气体答案A7.激光打标中，利用高能量密度使材料表面发生氧化、熔融、汽化等现象，这种加工属于？A.冷加工B.热加工C.光化学加工D.电子束加工答案B8.紫外激光打标主要利用的是？A.热效应B.光化学效应C.机械效应D.电效应答案B9.下列哪种激光加工技术可以制造三维金属零件？A.激光切割B.激光焊接C.激光选区熔化（SLM）D.激光打标答案C10.激光器的工作物质、激励能源和__________是组成激光器的三个基本部分。A.谐振腔B.耦合输出C.冷却系统D.电源答案A11.激光的横模中，基模是指？A.TEM_00模B.TEM_01模C.TEM_10模D.TEM_11模答案A12.在激光焊接中，等离子体的形成会？A.增强能量耦合B.屏蔽激光能量C.减小热影响区D.提高焊接速度答案B13.激光切割不锈钢时，为获得无氧化切面，通常使用哪种辅助气体？A.氧气B.氮气C.空气D.氦气答案B14.下列哪项不是激光加工的优势？A.非接触加工B.热影响区小C.加工精度高D.可加工所有材料答案D15.脉冲激光器的峰值功率Pp与平均功率Pavg的关系为（A.PB.PC.PD.P答案A16.光束质量因子M2A.越好B.越差C.不变D.不确定答案A17.选择性激光烧结（SLS）使用的材料通常是？A.粉末状材料B.丝状材料C.液态光敏树脂D.薄板材料答案A18.超短脉冲激光加工（如飞秒激光）的特点包括？A.热影响区大B.加工精度低C.多光子吸收效应D.只能加工金属答案C19.激光切割厚板时，切割面的条纹主要受哪个因素影响？A.激光功率波动B.辅助气体压力C.切割速度与材料性质的相互作用D.焦点位置答案C20.光纤激光器相对于CO2激光器的主要优势之一是？A.波长短，金属吸收率高B.波长长，非金属吸收率高C.光束质量差D.电光转换效率低答案A二、填空题（每空1分，共20分）1.激光器输出激光的波长取决于工作物质的________；谐振腔的作用是提供________和选择振荡方向。答案（1）能级结构（或激活离子的跃迁能级）；（2）光学反馈（或轴向反馈）2.激光切割中，影响切割质量的主要工艺参数有激光功率、切割速度、________和________等。答案辅助气体种类与压力、焦点位置3.激光焊接时，深熔焊的特征是形成________，热导焊的特征是________。答案小孔（或匙孔）、热传导4.激光打标机中常用的激光器类型有________激光器和________激光器。答案CO2、光纤（或YAG）5.理想情况下，激光束聚焦光斑直径与焦距成________关系，与入射光束直径成________关系。答案正比、反比6.根据激光与材料作用机理，激光加工可分为________加工和________加工。答案热、冷7.激光快速成形技术中，激光选区熔化技术的英文缩写是__________。答案SLM8.光纤激光器的增益介质通常是掺________或掺________等稀土元素的光纤。答案Yb（镱）、Er（铒）9.衡量脉冲激光器性能的主要参数有平均功率、峰值功率、________和________等。答案重复频率、脉冲宽度（或脉宽）10.激光安全等级中，Class4激光器属于__________类，需要严格防护。答案高功率（或IV类）三、简答题（每题5分，共20分）1.简述激光切割的原理及主要工艺参数。答案激光切割利用高能量激光束照射材料表面，使材料熔化或汽化，同时用辅助气体吹除熔渣形成切缝。主要工艺参数包括激光功率、切割速度、辅助气体种类与压力、焦点位置、光束质量等。2.激光深熔焊与热导焊的主要区别是什么？答案热导焊功率密度较低（<105W/cm²），激光能量仅加热材料表面，通过热传导形成浅熔池，焊接速度慢，焊缝宽而浅。深熔焊功率密度高（3.解释激光光束质量因子M2答案M2因子表征实际激光光束偏离理想基模高斯光束的程度。M2=1表示理想基模高斯光束，4.光纤激光器相比传统CO2激光器有哪些突出优势？答案光纤激光器波长短（约1μm），金属吸收率高；电光转换效率高（>30%），能耗低；光束质量好（四、计算题（每题10分，共20分）1.一台脉冲Nd:YAG激光器，输出平均功率Pavg=50（1）单个脉冲能量Ep（2）峰值功率Pp（3）若聚焦后光斑直径d=答案（1）Ep（2）Pp（3）焦点面积A=πd22解析注意单位换算1