摘要：通过建立脉冲激光陶瓷打孔二维温度场模型，计算了相应的热应力分布，预测了打孔过程中的两种裂纹形态径向裂纹和环形裂纹，并由此预测出激光脉冲切割过程中的两种裂纹扩展方式发散型和回归型，提出通过降低加工处温度、减少热影响区以及增大孔径（或切缝宽度），可以达到降低热应力，抑制加工裂纹产生的目的。通过讨论模型参数和激光加工工艺参数之间的对应关系，提出低占空比、高辅助气体压力和离焦加工是激光加工工艺参数优化的基本方向，通过对氧化铝陶瓷和单晶硅的激光加工实验，对裂纹的产生及扩展预测进行了验证，并对加工参数优化实现了陶瓷的激光无裂纹加工。

关键词：激光技术 激光加工陶瓷 裂纹行为 温度场模型 切割实验 

单位：北京工业大学激光工程研究院 北京100022