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 激光强化数值模拟中加载区域精确设置方法

纪啸天 张兴权 左立生 王涛 裴善报 张国涛

[摘要]提出一种新的加载区域设置方法——面嵌入式加载区域设置方法,阐述其设置原理和操作步骤,并与现有的加载区域设置方法进行比较,最后进行实验验证。研究结果表明:面嵌入式加载区域设置方法所得加载区域可以更好地拟合实...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051404

 扫描路径对选区激光熔化温度场的影响

王稳 谢志江 赵增亚 张生永

[摘要]对平行于长边和平行于短边的两种“Z”形扫描路径进行有限元仿真。综合考虑热传导、热对流、热辐射效应和温度对合金粉末材料热物性参数和相变潜热的影响,建立瞬态选区激光熔化(SLM)温度场有限元模型并与实验测得的残余...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051401

 激光熔覆镍/锡基巴氏合金的显微组织及力学性能分析

许桐舟 张陈 孙长青 陈海涛 徐玲 潘秀红

[摘要]利用激光熔覆工艺制备锡基合金熔覆层、镍/锡基合金熔覆层,对两种熔覆层的显微组织、硬度及摩擦磨损性能进行分析,并与铸造锡基巴氏合金进行对比。结果表明:锡基合金熔覆层由方块状SnSb、花瓣状Cu6Sn5和基体相α-Sn组成...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031403

 40CrNiMoA钢表面激光淬火后的组织和性能

杨振 樊湘芳 邱长军 李勇 柳宁

[摘要]采用光纤激光器对卷取机卷筒主轴常用的40CrNiMoA钢进行了激光淬火实验,采用金相显微镜观察试样表面的显微组织,采用维氏硬度计测试相变硬化层的显微硬度,采用立式万能摩擦磨损试验机评估试样的摩擦磨损性能,采用体视显...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011405

 激光表面重熔300M超高强度钢的组织及腐蚀行为

徐伟 王晓光 门正兴

[摘要]采用光纤激光器对300M超高强度钢进行激光表面重熔处理,分析了不同激光功率和扫描速率下重熔表面的显微组织、硬度以及电化学腐蚀行为。结果表明:表面重熔区域的显微组织主要由马氏体以及残余奥氏体组成;扫描速率越大,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011404

 离焦量对1Cr17Ni2薄钢板激光焊接接头组织与性能的影响

舒林森 王家胜

[摘要]利用YAG脉冲激光焊接系统对1 mm厚的1Cr17Ni2不锈钢薄板进行对接焊接试验,通过焊缝组织分析、拉伸测试和显微硬度测试,研究了离焦量对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:采用激光对1Cr17Ni2薄钢板进行对接焊后,焊接接...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011401

 选区激光熔化激光功率对316L不锈钢熔池形貌及残余应力的影响

边培莹 尹恩怀

[摘要]针对选区激光熔化(SLM)工艺参数的匹配性对成形质量的影响,选取三种激光功率在不同的扫描速度和扫描方式下进行实验,研究了激光功率对熔池形貌及残余应力的影响。结果表明:随着激光功率增大,熔池的几何尺寸和成形件中的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011403

 垂直腔面发射激光器中 GaAs/AlGaAs的选择性刻蚀技术研究

张秋波 冯源 李辉 晏长岭 郝永芹

[摘要]在氧化物限制型垂直腔面发射激光器制备中,刻蚀GaAs/AlGaAs时因异质型材料常出现选择性内蚀现象,这会直接影响后续的氧化工艺及电极钝化的效果。针对因选择性内蚀而出现的“镂空”现象,对湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺进...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0401001

 道岔尖轨表面的激光熔覆铁基耐磨涂层及其性能

李英男 李铸国 王晓翔 徐翔

[摘要]尖轨作为道岔的重要部件,工作环境恶劣,易出现表面磨损、剥离掉块等缺陷。激光熔覆技术可以显著提高尖轨表面的硬度,从而提高其表面耐磨性,减少表面伤损,延长尖轨的使用寿命。采用半导体激光熔覆工艺,在U71Mn道岔尖轨表...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402009

 激光摆动模式对铝/钢焊接接头成形特征及组织、强度的影响

李军兆 刘一搏 孙清洁 陶玉洁 张清华 靳鹏 冯吉才

[摘要]铝、钢金属在物理化学性质上的巨大差异使得铝/钢异种接头的优质连接成为焊接领域的难点。采用摆动激光热源实现了6061铝合金和316L不锈钢搭接接头的良好连接,研究了激光摆动模式、摆动频率对接头成形质量、界面组织结...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402010

 激光切割中离轴量影响气体动力学性能的研究

孙凤 宋园园 赵庆龙 王思航 佟玲 单光坤 张晓友

[摘要]在激光切割中,辅助气体须与激光束轴线同轴,以确保在每个切割方向上都具有相同的切割质量。但研究发现,辅助气体与激光束轴线处于某种离轴(即不同轴)状态时,可有效提高切割效率,但离轴量对切割过程的影响机理尚不明确。...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402003

 激光重熔A356铝合金表面的力学性能

王建刚 高士友 陈旭升 张梦雨

[摘要]采用不同的激光功率在A356铝合金表面进行激光重熔试验,分析了重熔层的组织和显微硬度,并采用三点弯曲试验研究了重熔层的力学性能以及重熔层与基体的结合性能。结果表明:与基体相比,激光重熔层的硬度得到了大幅提升;重...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402002

 纳秒激光制备的超疏水表面及其液滴冲击性能

周培阳 彭耀政 黄泽铭 欧阳紫晴 龙江游 谢小柱

[摘要]采用纳秒激光在金属表面低成本地制备微纳结构,再对其进行改性就可以获得水黏附力具有差异的超疏水表面,但目前对这些超疏水表面液滴冲击性能的研究还尚少,鉴于此,研究了不同脉宽纳秒激光制备的典型超疏水表面的液滴冲...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402012

 深冷激光喷丸对TC6钛合金阻尼特性及振动疲劳寿命的影响

黄宇 周建忠 李京 田绪亮 孟宪凯 黄舒

[摘要]为了研究深冷激光喷丸(CLP)对TC6钛合金阻尼特性及振动疲劳寿命的影响,分别在室温(25 ℃)和深冷温度(-130 ℃)条件下进行激光喷丸实验,然后采用透射电子显微镜(TEM)对激光喷丸处理前后试样的微观组织进行观察,采用频率...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402011

 随动进给脉冲电流增强激光熔覆制备镍基合金涂层试验

徐礼锋 王东生

[摘要]基于随动进给脉冲电流增强激光熔覆技术在42CrMo合金结构钢基体表面制备了Ni60A镍基合金涂层,研究了脉冲电流对熔覆涂层的影响。结果表明:采用随动进给电极,利用脉冲电流的趋肤效应,将大部分电流引入熔池,提高了电流利...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402006

 自由曲面等搭接率算法及激光熔覆工艺实现

苏昊 石拓 石世宏 傅戈雁

[摘要]曲面激光熔覆由于搭接率变化,易导致熔覆层厚薄不均。提出了一种自由曲面激光熔覆等搭接率熔道的轨迹生成算法。采用深度相机采集曲面的点云数据,确定一条点云束,对其拟合后作为初始熔道轨迹并根据等距离步长法得到加工...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402008

 层状金属复合板的激光弯曲成形及边缘效应控制

王晓岗 石永军 郭延阔 孙瑞

[摘要]为了进一步阐释激光弯曲成形以及边缘效应机理及其控制策略,基于ABAQUS有限元分析软件,建立了不锈钢-低碳钢-不锈钢层状复合板的激光热成形模型,对激光扫描过程中复合板的层间温度场与应力应变场进行了量化分析。研究发...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302004

 海量微孔水辅助法皮秒激光加工技术的研究及应用

朱帅杰 张朝阳 储松林 杨志逸 张先烁 王安斌

[摘要]针对激光加工具有海量微孔的金属滤网时基板热变形严重,且所加工微孔锥度大、孔形一致性差等问题,提出了背面水辅助的激光微孔加工法。该方法利用水进入微孔的毛细现象,光在气液界面的反射、折射现象,激光辐照到水中产...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302002

 焊接速度对填材填充激光焊接熔池动态行为影响的数值模拟

彭进 许红巧 王星星 杨嘉佳 李宁宁 张芙蓉

[摘要]研究了焊接速度对填材填充激光焊接熔池动态行为的影响。研究结果表明:焊接速度对填材填充熔池过程中的匙孔三维形貌及熔池流动行为具有显著影响;填材填充激光焊接熔池时,提高焊接速度有利于提高匙孔的稳定性;随着焊接...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302005

 激光工艺参数对离体皮肤显微组织特征的影响

陈子博 黄俊 王克鸿 陈雨昕 严龙

[摘要]将数字图像处理技术中的纹理特征分析方法引入到激光生物焊接中,深入分析激光焊接离体皮肤显微组织的变化,以基于灰度共生矩阵计算所得的二阶统计特征量作为表征离体皮肤显微组织特征的主要量化指标,通过响应面法分析得...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302001

 激光束摆动焊接低碳钢焊接接头的组织和力学性能

陈靖雨 王晓南 吕凡 夏志新 陈夏明 刘珍光 张敏 陈长军

[摘要]利用IPG YLS-6000型光纤激光器和摆动焊接头对Q235钢进行了线性焊接和摆动焊接试验,对比分析了两种焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明:激光束摆动焊接较线性焊接可显著增加焊缝宽度(1.34 mm→1.60 mm);两种焊接接...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302006

 透明脆性材料的bottom-up激光高速钻孔

王晧智 郭鹏峰 吴双 陶沙 陈蔚 赵晓杰

[摘要]与传统的激光钻孔不同,透明材料的bottom-up钻孔是将激光穿过材料,聚焦于材料的下表面,由底部一层一层地将材料向上去除。基于不同脉宽的激光,探讨了玻璃材料bottom-up钻孔的机理。结果表明:除了超短脉冲激光外,纳秒激...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302003

 选区激光熔化金属成型熔池温度的在线检测

袁景光 李宇 刘京南 陈从颜 庞恩林 谭树杰 金亚鸣

[摘要]熔池温度是选区激光熔化金属成型过程的一个重要参数。为了实现熔池温度的闭环控制,基于比色测温与光电检测技术完成了熔池温度的在线检测。提出了一种复合结构的放大电路,它可成功检测到幅度小、变化快的熔池辐射信号...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302008

 油气管道激光除漆对基材组织和硬度的影响

江国业 雷璞 刘宇平 李敏 庞铭 胡艳娇

[摘要]为了研究激光对油气管道外防腐层剥离的可行性,以及漆层清除对基体性能的影响,采用短脉冲激光器对X65管线钢上的环氧树脂防腐层进行激光除漆实验。采用三维形貌测试仪对除漆后的表面进行测试,并使用扫描电镜与能谱分析...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302009

 原位NbC对激光熔覆Co基涂层组织和磨损性能的影响

易伟 陈辉 吴影 陈勇

[摘要]针对42CrMo钢易发生磨损失效的问题,采用激光熔覆混合粉末(Co基粉、Nb粉和Cr3C2粉)在42CrMo钢表面成功制备了原位NbC颗粒增强复合涂层,分析了NbC含量对复合涂层微观结构、磨损行为以及NbC形态的影响。结果表明:当NbC的...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(03):0302010

 δ时效处理对激光增材修复Inconel 718合金组织与性能的影响

张杰 张群莉 李栋 童文华 姚建华 冷志斌

[摘要]采用激光增材修复技术和Inconel 718 球形粉末对预制凹槽的Inconel 718合金进行逐层修复,然后在800 ℃下进行不同时间(4,8,16,32 h)的δ时效处理,研究了时效时间对修复层组织和性能的影响。结果表明:随着时效时间延长,...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0102001

 基材预热对激光沉积TA15/GH4169复合结构组织与性能的影响

何波 王晨 孙长青 杨光 王向明 苏亚东

[摘要]将基材预热至100 ℃和400 ℃,采用激光沉积制造技术制备了直接过渡TA15/GH4169复合结构,研究了预热温度对TA15/GH4169微观组织、残余应力及显微硬度的影响。结果表明:基材预热对复合结构成形质量的影响较大;基材未预热...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0102002

 基于NSGA-Ⅱ算法的同轴送粉激光熔覆工艺多目标优化

赵凯 梁旭东 王炜 杨萍 郝云波 朱忠良

[摘要]同轴送粉激光熔覆工艺的稳定性受诸多因素的影响,其工艺参数难以寻优。通过设计以工艺参数(激光功率、送粉速度、扫描速度)为输入、以反映熔覆层形貌和质量的特征参数为响应的中心复合实验,对比分析了响应曲面法的回归...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0102004

 激光剥离技术在柔性电子制造领域的应用研究进展

季凌飞 马瑞 张熙民 孙正阳 李鑫

[摘要]激光剥离技术通过脉冲激光辐照致材料烧蚀实现器件向终端基底的转移,具有一定的材料适用性和工艺兼容性,已成为近年来柔性电子器件制造的新兴关键技术。从激光剥离技术的基本机制和工艺特点出发,对激光剥离技术在不同柔...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0100001

 激光熔化沉积TiC/CaF2/Inconel 718复合材料的组织及高温摩擦磨损性能

刘志宏 刘元富 张乐乐 陈德强 石晨晓 陆富刚 冯志成 金杰

[摘要]采用激光熔化沉积技术制备了TiC/CaF2/Inconel 718高温合金基高温耐磨自润滑复合材料,对其显微组织、显微硬度及高温干滑动摩擦磨损性能进行了研究,探讨了其高温磨损机理。结果表明:复合材料的显微组织由TiC、CaF2、Cr...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0102008

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