激光近形制造技术

激光近形制造技术是近年发展起来的一种新的快速光成形技术，它将选择性激光烧结技术和激光熔覆技术相结合，能够快速成形高密度的金属零件。本文介绍了激光近形制造系统的组成，分析了激光近形制造技术的特点和应用场合。     

激光近形制造技术

激光近形控制技术是近年发展起来的一种新的快速光成形技术,它将选择性激光烧结技术和激光熔覆技术相结合,能够快速成形高密度的金属零件。本文介绍了激光近形制造系统的组成,分析了激光近形制造技术的特点和应用场合。     

激光近形制造过程中的裂纹分析

分析了激光近形制造中工艺过程对裂纹的影响。提出了相应的解决方法。     

钛合金激光穿透焊的焊缝成形（I）

在对钛合金激光穿透焊焊缝成形特征分析的基础上研究了激光焊主要工艺参数对焊缝成形的影响，同时对比研究了CO2激光和YAG激光穿透焊时焊缝成形的差异。研究结果表明，在穿透焊条件下，CO2激光和YAG激光焊接钛合金焊缝都具有钉形和近X形两种典型的截面形貌。焊缝成形与焊接热输入及激光功率密度有密切联系。随焊接热输入和激光功率密度的增大，焊缝截面由钉形向近X形转变。在采用同样工艺规范获得近X形焊缝成形时，YAG激光焊缝的对称度显著高于CO2激光焊缝。通过调整激光功率、焊接速度和离焦量等激光焊工艺参数，可以对焊缝成形进行有效控制，提高焊接接头质量。     

钛合金激光穿透焊的焊缝成形(Ⅰ)

在对钛合金激光穿透焊焊缝成形特征分析的基础上研究了激光焊主要工艺参数对焊缝成形的影响 ,同时对比研究了CO2 激光和YAG激光穿透焊时焊缝成形的差异。研究结果表明 ,在穿透焊条件下 ,CO2 激光和YAG激光焊接钛合金焊缝都具有钉形和近X形两种典型的截面形貌。焊缝成形与焊接热输入及激光功率密度有密切联系。随焊接热输入和激光功率密度的增大 ,焊缝截面由钉形向近X形转变。在采用同样工艺规范获得近X形焊缝成形时 ,YAG激光焊缝的对称度显著高于CO2 激光焊缝。通过调整激光功率、焊接速度和离焦量等激光焊工艺参数 ,可以对焊缝成形进行有效控制 ,提高焊接接头质量。     

多孔金属激光增材制造研究进展

激光增材制造技术具有柔性化程度高、适应性强、材料利用率高、近净成形等特点,被广泛的应用于兼具功能和结构作用的多孔金属的制备。多孔金属激光增材制造技术按孔形成机制的不同可分为直接成孔法、添加造孔剂法以及结构设计成孔法。在介绍多孔金属激光增材制造国内外研究现状的基础上,指出各制备工艺的特点,并展望了多孔金属激光增材制造技术的发展趋势。     

激光/等离子电弧复合热源能量参数对钛合金焊缝成形的影响

在对钛合金激光/等离子电弧复合焊与单一激光焊的焊缝成形进行比较的基础上,研究了激光在复合等离子电弧后主要焊接工艺参数对焊缝成形的影响.结果表明,随激光功率增大和焊接速度降低,复合焊与单一激光焊焊缝的横截面形貌均由钉形向近X形转变.与单一激光焊相比,复合焊焊缝的余高和咬边较大.激光/等离子电弧"协同效应"随激光功率和焊接速度变化而不同,从而影响复合焊焊缝的熔宽和熔宽比.随焊接电流从零增大到60 A,焊缝熔宽略有增大,而焊缝熔宽比基本保持不变.     

激光制造技术的现状及发展趋势

激光制造技术的研究、开发和应用十分活跃.简要介绍了激光连接、金属零件激光快速成形、激光表面改性、激光微纳制造的研究进展和发展趋势.     

激光增材制造过程中激光与粉末的相互作用研究现状

激光增材制造是通过激光加热熔化粉末或丝材并逐层叠加而形成所需工件的一种增量制造技术。该技术涉及非常复杂的非平衡物理和化学冶金过程,在加工过程中易产生非平衡组织和晶粒取向。激光与粉末的相互作用过程是整个加工过程中最为重要的部分,系统总结激光与粉末的相互作用对于增进对激光增材制造技术的理解,进而提升工件性能具有重要的意义。按照送粉式与铺粉式激光增材制造两种加工方式,分析了激光能量的衰减、粉末颗粒温度的上升以及激光-粉末-熔池的相互作用,综述了激光与粉末相互作用的研究现状。     

激光加工技术在汽车车身制造中的应用

论述了先进的激光加工（如激光三维切割、激光焊接、激光拼焊板和激光快速成形等）技术在国内外车身制造业中的应用情况、存在问题及关键技术。分析表明,车身制造中采用激光加工技术能大幅度提高生产效率,降低生产成本,缩短制造周期,增强企业的竞争力。     

Si_p/Al复合材料激光钎焊特性与组织形态

采用激光填丝钎焊方法进行1.5 mm厚65%(体积分数)Sip/4032Al复合材料对接接头的连接,研究不同工艺参数下的钎料润湿铺展行为和焊缝成形特性,以及焊缝中共晶硅的形态变化规律。结果表明:接头开V型坡口非常有利于焊缝的背面成形;光斑直径为20 mm、激光功率高于1 500 W时焊缝成形容易控制;与激光熔焊相比,激光钎焊方法更适合于连接高比分Sip/4032Al复合材料。焊接热输入对Si元素的溶解、扩散行为影响很大,因此,不同激光功率下,焊缝中硅元素可以板状、多角状、瓣状初生硅、板条状共晶硅等多种形态出现。焊缝中心由于冷却速度较慢,还形成了共晶团组织,共晶团内部为均匀分布的短棒状共晶硅。     

Selective Laser Melting of thin wall parts using pulse shaping

Pulse shaping is a technique used to temporally distribute energy within a single laser pulse. This provides the user an added degree of control over the heat delivered to the laser material interaction zone. Pulses that induce a gradual heating or a prolonged cooling effect can be generated with peak power/pulse energy combinations specifically tailored to control melt pool properties and eventual part formation. This investigation used a pulsed 550 W Nd:YAG laser to produce thin wall Inconel 625^® parts using pulse shapes that delivered a variety of different energy distributions. Parts built with and without pulse shape control were measured for width, top and side surface roughness. The efficacy of pulse shaping control is discussed including potential benefits for use within the Selective Laser Melting process. Pulse shaping was shown to reduce spatter ejection during processing, improve the top surface roughness of parts and minimise melt pool width.     

激光功率对Al2O3-ZrO2共晶陶瓷成形质量的影响

采用激光近净成形系统成形了Al2O3-Zr O2(Y2O3)共晶陶瓷,研究了激光功率对成形形貌以及陶瓷内部裂纹、气孔的影响规律,利用X射线衍射仪和扫描电镜对样件进行相成分分析和微观组织观察。研究表明,相对较高的激光功率可以得到裂纹以及气孔较少的陶瓷样件;陶瓷样件具有紧凑排列的胞状共晶组织,亚微米级t-Zr O2(Y2O3)纤维均匀分布在胞状共晶组织内部。由于激光近净成形加工具有层层堆积的特点,微观组织呈现出垂直于沉积方向的周期性带状组织。     

金属快速成型技术的研究进展

介绍了国内外的金属快速成型技术的研究现状、进展以及存在的问题,该技术主要包括:选择性激光烧结、选区激光熔化、激光近净成形和三维堆焊技术。最后,提出了金属快速成型技术未来发展的方向。     

国外激光熔覆设备

国外激光熔覆使用的激光器类型有CO2激光器、灯泵浦Nd:YAG激光器、二级管泵浦Nd；YAG激光器和二极管激光器，开发了多种合金材料供给设备，诸如同轴送粉系统，三料斗送粉系统，送丝系统等，使用众多种类的反射式、透射式和光纤传输的匀光光束处理系统，研制了熔覆过程激光束各参量、送粉率、粉末束流的浓度和温度分布以及熔池行为等的在线监控系统，从而保证了熔覆质量的稳定性和复重性。     

激光-MIG复合焊接参数的优化与选择

在激光-电弧复合焊接中,两种热源的集成导致工艺参数的调节更为复杂,如何根据实际需求来选择工艺参数一直是困扰该工艺的主要问题。对此,采用4mm厚Q235钢板进行了CO2激光-MIG(metalinertgas)复合焊接研究,探讨了激光功率、电弧电流对最大焊接速度的影响及其和接头间隙对焊缝成形的影响规律。结果表明:激光功率的增加更有利于最大焊接速度的提高,只有合理的工艺参数组合才能取得良好的焊缝成形。由此提出了CO2激光-MIG复合焊工艺参数的优化与选择方案。     

5083船用铝合金激光焊接不稳定性研究

采用Rofin Sinar公司3 500 W扩散冷却板条CO2激光器对船用5083铝合金(厚度为4 mm)进行焊接试验.试验结果表明:激光焊接条件、激光工艺参数以及辅助气体成分对激光焊接过程的稳定性以及焊缝的表面成形影响很大.分析了引起5083铝合金激光焊接过程不稳定性以及表面成形差的可能原因.     

人造单晶金刚石激光微孔加工技术研究

人造单晶金刚石传统的激光打孔方法采用"轮廓法".该方法的缺点是越靠近孔的中心剥去的材料越多,精确的孔型难以得到.本文在理论和实践的基础上,提出了一种新的激光数控打孔自适应模型.在模具的压缩区,通过控制工件的转速实现材料的均匀去除,并且使激光脉冲能量随着孔径的减小而递减,以提高孔型精度.结果表明,该模型可以有效提高微孔的加工精度,最小加工孔径达到3.5 μm.理论和实践证明,本文提出的激光打孔数控模型是人造单晶金刚石激光打孔的有效方法.