激光加工技术的优势及在工业生产中的应用

本文介绍了在国家产学研激光技术中心（ＮＣＬＴ）过去和目前在激光技术研究的一些成果,这些技术如激光熔覆,激光焊接,激光切割等在中国的企业中已有应用。     

飞秒激光加工对熔覆层侧壁粗糙度的影响

针对熔覆成型件表面粗糙的难题,提出了在成形过程中对熔覆层侧壁进行飞秒激光精密加工的方法,重点研究了精密加工过程中飞秒激光的能量密度、能量分布、光斑重叠率对熔覆层侧壁粗糙度的影响规律,结果表明:当焦平面处飞秒激光的能量为高斯分布,加工得到的熔覆层侧壁表面粗糙度Ra 3 m时,激光能量密度介于0.12~0.34 J/cm2之间;当能量为平顶分布并且加工后熔覆层侧壁表面粗糙度Ra 3 m时,最佳能量密度范围为0.13~0.66 J/cm2;同等参数条件下,平顶能量分布激光加工得到覆层侧壁粗糙度小于能量高斯分布时的粗糙度数值。熔覆层侧壁粗糙度随光斑重叠率的增加先减小后增大,实验获得的最佳重叠率范围为78%~85%。     

激光熔覆技术及其在模具中的应用

激光熔覆技术是现代表面工程技术中的一种极有发展前途的高新技术。概述了激光熔覆技术的工艺特点、熔覆材料和工艺方法。文中采用NiCrBSi合金粉末,对灰铸铁玻璃模具进行了激光熔覆表面改性处理,使模具寿命提高了10倍。     

鼓风机叶片激光熔覆的应用研究

结合电站用鼓风机叶片的失效分析，提出了在叶片表面激光熔覆镍基ＷＣ合金的工艺方法。结果表明，采用激光功率密度为３．５Ｘ１０４Ｗ／ｃｍ２，作用时间为０．０６ｓ的辐照工艺，获得了与基体呈冶金结合，组织致密均匀，具有高硬度、高耐磨性和优异的抗酸性介质腐蚀性能的熔覆合金层，实际生产检验表明，激光熔覆叶片的性能明显优于未经熔覆的１５ＭｎＶ钢叶片。     

YAG激光熔覆的研究现状与发展趋势

本文介绍了YAG激光熔覆的特点，并与CO2激光进行了比较，显示了YAG激光熔覆的优势和潜力。叙述了YAG激光熔覆的研究进展及其应用前景。     

激光熔覆技术在减速器轴表面再制造中的应用

针对减速器轴表面的磨损失效,为解决检修过程中表面磨损严重难以维修的问题,采用激光熔覆技术对磨损的减速器轴表面进行再制造,研究了激光熔覆对减速器轴表面金相显微组织、硬度、耐磨性、耐腐蚀性的影响。结果表明：磨损的减速器轴经激光熔覆再制造后,表面熔覆层组织细小致密,熔覆层性能明显提升,耐磨性、耐蚀性分别约为减速器轴基材的2.5倍、2倍,激光熔覆技术在减速器轴再制造中具有广阔的应用前景。     

激光技术在汽车轻量化中的应用和展望

传统能源的大量消耗已经成为一个全球性的问题,其中汽车对燃料的消耗占了很大比例。因此,减少燃料消耗已成为汽车工业发展和社会可持续发展急需解决的关键问题。汽车轻量化就是解决这一问题的办法之一,本文主要就激光技术在汽车轻量化中的应用进行了总结和展望。     

激光表面处理和快速制造技术的新进展

主要介绍激光表面处理和快速制造技术领域的一些新进展，其中激光表面处理主要包括激光熔覆、清洗和抛光技术。在一系列用于直接制造金属零部件的工艺中主要采用选择性激光熔化(又称快速成型制造)技术。     

激光熔覆生物陶瓷涂层和界面的研究

采用公认的具有生物相容性和生物活性的生物陶瓷羟基磷灰石(HA)、磷酸钙(TCP)等钙磷材料改善金属材料钛合金TC4的表面生物学性能。先用高能激光束辐射预置于钛表面的陶瓷粉末,在金属表面原位合成生物陶瓷成分,再用X-ray表征了涂层材料,测定了涂层与界面的结合强度。结果表明:获得的涂层的成分为生物陶瓷成分,其中的主要成分为羟基磷灰石(HA),涂层与基材获得的界面强度达到42.96Mpa,界面有较好的改善。     

脉冲激光MEMS加工技术

阐述了脉冲激光微加工技术及其在微机电系统 (MEMS)加工中的应用。脉冲激光微加工技术能够制作出三维微型结构并具有微米 /亚微米加工精度 ,且适用于多种材料 ,与传统的微细加工技术如光刻、刻蚀、体硅和面硅加工技术等相比具有其独到之处。进一步阐述了基于激光烧蚀的脉冲激光直接微加工技术、激光 LIGA技术、激光辅助沉积与刻蚀技术以及MEMS的激光辅助操控及装配技术     

激光淬火过程中光的干涉和衍射结构的热作用研究

为提高激光热处理的质量,国内外利用光束分割再重新复合的方法,研究成功不少光学系统.由于激光是高相干光,光的干涉及衍射结构使复合光斑的功率密度分布复杂化,严格研究热处理过程中光与材料的相互热作用变得非常困难.在文献[1]中,我们从一个简单的光学系统研究出发,从理论上证明,当光的干涉和衍射条纹的间距相较于作用光斑的尺寸而言甚小时,可以忽略这些条纹结构对金属材料热处理的影响,并可以利用几何光学所预言的激光功率密度分布来进行有关的热学计算,为使这个结论更具有一般性,本文导出便于使用的判断光的干涉及衍射结构的热影响可否忽略的表达式,同时给出实验结论.     

空间机动平台在轨激光推进技术研究

以卫星为主要代表的空间机动平台是"太空战"、"天基战"的重要元素,空间推进器是卫星的姿态控制及轨道的修正、保持和机动的重要执行系统.在分析空间机动平台对激光推进技术需求的基础上,论述了激光推进技术的原理、关键技术及最新进展,初步完成了空间机动平台自身携带的推进器激光接收光学系统的设计,探讨了基于环聚焦结构的系统性能分析思路.     

激光热处理宽带光斑的研究

本文研究了激光热处理光斑形状对宽带硬化性能的影响,给出了千瓦级和万瓦级激光宽带光源方案。     

热敏采样图像在红外强激光变换系统性能研究中的应用

使用热敏纸测量红外激光强度分布 ,利用衍射的角谱理论计算一种强激光变换光学系统的光束变换特性。根据计算结果及计算机图像处理技术模拟热敏纸采样图像 ,与实际采样图像进行比较 ,对理论计算作出实验证明     

刍议自动化技术在机械制造中的应用

机械制造具有复杂性的特点,将自动化技术应用于机械制造中有利于提高生产效率,保障机械制造产品质量,机械制造企业也因此而创造更多经济效益,其市场竞争能力得到有效提升。笔者就此探讨了机械制造中自动化技术的应用,希望有所指导和帮助。     

半导体激光器在不同制冷条件下散热研究

对半导体激光器在不同制冷条件下的散热进行实验研究.通过设计温度测试系统,分别在被动制冷、单条水路主动制冷和U型回路主动制冷的条件下,测量了多个高功率LD在不同工作电流下的温度,研究了在不同制冷条件下LD温度随电流的变化,发现U型回路主动制冷条件下,LD的散热效果最好.     

激光热处理中光束参数表述问题研究

利用86.5%环围功率法研究不同类型的激光器的等效高斯光束半径。并结合热处理实验,采用任意分布光束热作用快速计算的数学工具对热作用结果进行比较研究。最后,对激光热处理中光束参数表述问题进行了研究。     

激光表面处理技术在莱钢的应用

本文简要介绍了激光表面处理技术在莱钢的应用情况及其效果,着重探讨了莱钢“激光加工处理中心”下一步的发展思路并提出一些具体措施。     

外加电场对金属材料激光吸收率的影响

在激光热表面热处理行业中,高反射的金属材料对激光热处理非常不利。为增加金属材料在激光热处理过程中的激光吸收率,研究了外加电场对金属材料激光吸收率的影响,提出了一种饱和温度法测激光吸收率的方法,并应用此方法测得2Crl3不锈钢在外加电压下的激光吸收率。结果表明,外加电场可增加金属材料的激光吸收率。