2024铝合金薄板激光冲击波加载的实验研究

采用高功率激光束单次冲击3种厚度(1.3 mm,1.7 mm,2.1 mm)的2024铝合金薄板靶材,利用STSS-1应力检测模块采集靶材背面应变片的动态与静态应变信号,并用XRD技术检测了靶材表面残余应力.建立了2024铝合金薄板靶材激光冲击波加载模型,并利用该模型描述了靶材内部应力波结构及传播规律,解释了冲击区域残余拉应力产生的原因.结果表明,激光冲击2024铝合金薄板靶材时,激光诱导的冲击波和约束层对冲击波的反射波透射到靶材内部各部位的应力波具有不同的特性和强度变化规律.激光功率密度远超出2024铝合金最佳激光功率密度范围和靶材厚度较薄这2个条件同时存在是冲击区域残余拉应力产生的根源所在.     

少无废料激光板材切割技术

采用少无废料激光板材切割技术,可以大幅度地提高材料利用率,缩短切割时间,提高生产效率。激光切割路径优化算法和板材的无搭边排样技术是少无废料激光板材切割的关键技术问题。文章研究了少无废料激光切割路径优化原则,在此基础上,研究了少无废料激光切割编程技巧,并结合纺机板材的激光切割实践,进行了少无废料激光板材切割技术研究,结果表明,采用少无废料激光切割技术,材料利用率可10%~30%,切割长度可减少5%~10%。     

激光划痕界面失效进程研究

1、引言 薄膜技术是材料提高表面性能的重要手段之一.膜基界面结合性能是影响表面薄膜质量的首要指标,其在很大程度上决定了薄膜应用的可靠性和和使用寿命.界面结合强度有工程结合强度(practical adhesion)和本征结合强度(foudamental or intrinsic adhension)两种形式,本征结合强度是相接触的两材料界面的所有分子间作用力的总和,是使处于测试条件下的膜-基系统的最薄弱界面的化学结合产生破坏所需要的能量;工程结合强度是指将薄膜从基体上去除所需要的力或功,也可表示为在特定应力状态下使薄膜剥离所需要的时间[1,2].     

基于激光冲击波的三维无损防伪标识

探索基于激光冲击波力学效应的无损三维高防伪标识的基本理论，建立一种与激光热效应完全不同的激光冲击波标识新技术，提出将灰度图像的重建技术和二进制编码技术应用到三维标识的识别上，建立一种新型高效的零件标识的检测和识别理论，并对标识的高防伪性能进行了研究。     

激光冲击波诱导2024铝合金表面动态应变特性试验研究及理论分析

为研究脉冲激光冲击波诱导2024铝合金表面的动态应变特性,采用脉冲激光对2024铝合金试样表面进行冲击,并利用聚偏氟乙烯(PVDF)压电传感器测量了脉冲激光作用下2024铝合金表面的动态应变,建立了脉冲激光冲击波加载2024铝合金表面的动态应变模型,并通过试验数据对该模型进行了分析验证。研究结果表明,通过调整脉冲激光的作用参数可以控制激光冲击波与表面波不产生耦合;2024铝合金在激光冲击波诱导高应变率作用下的动态应力-应变关系曲线与在静力拉伸条件下的静态应力-应变关系曲线类似;脉冲激光冲击波加载2024铝合金表面动态应变的模型与试验结果一致。     

铝箔吸收层厚度对激光诱导AZ31B镁合金冲击波的影响北大核心CSCD

为分析不同厚度的铝箔吸收层对激光在AZ31B镁合金薄板背面诱导的高应变率冲击波的影响,采用聚偏氟乙烯(PVDF)贴片传感器与数字示波器对强激光诱导的冲击波进行测量,利用测得的不同厚度吸收层下的压电波形,计算转换得到相应的冲击波压力波形。结果表明:铝箔吸收层厚度分别为100μm、200μm、300μm时,激光冲击波压力峰值随着吸收层厚度的增加而降低,冲击波第一个脉冲的脉宽随着吸收层厚度的增加而时间增长,即维持较高压力作用的时间增长;吸收层厚度为100μm时试样表面存在烧蚀损伤现象,吸收层厚度为300μm时,吸收层未完全气化,吸收层厚度为200μm时,冲击波作用的综合优势明显,吸收层过薄或过厚对冲击效果不利。     

E690高强钢表面激光冲击微造型的模拟与试验

为研究冲击次数对E690高强钢表面激光冲击微造型、表面残余应力和微观组织的影响,采用有限元软件ABAQUS模拟试样表面成型过程,使用7.96 GW/cm²的脉冲激光冲击E690高强钢试样,采用光学轮廓仪测量试样表面三维形貌,利用X射线应力分析仪测量激光冲击微凹坑表面的残余应力并提取半高宽值,利用TEM观察冲击区域的微观组织形貌。结果表明,使用7.96 GW/cm²的脉冲激光冲击试样1~4次,深度在10~40 μm呈增加趋势,在深度方向对比试样表面三维形貌的模拟结果和测试结果,误差范围合理;激光冲击2次及以上,试样测点各方向残余压应力测试值趋于一致;半高宽值逐渐增大,冲击4次与冲击3次的半高宽值趋于相等;冲击2次后试样的TEM像和电子衍射图表明微凹坑表面形成了纳米晶。     

含Ni涂层激光离散划痕区域残余应力的测试分析

利用脉冲激光对含Ni不锈钢防护涂层进行离散划痕,通过X350A残余应力测试仪对激光离散划痕区残余应力进行测试,研究离散划痕后涂层表面残余应力状况,并分析激光冲击应力波对涂层结合强度的影响。结果显示,在激光加载的中心区域内涂层产生均匀的残余压应力,但该区域的边缘残余压应力急剧减小,甚至出现了残余拉应力;研究还表明,在激光加载区域涂层的残余压应力值随着激光功率密度的增加而增加,但当激光功率密度接近阈值时,涂层的残余压应力因脱黏鼓包开始减小,当激光功率密度足够大时,含Ni不锈钢涂层在拉应力作用下于激光加载光斑边缘发生断裂剥离。     

激光微织构对WC硬质合金刀具表面影响

为了研究不同能量和波长的激光参数对刀具表面微织构的影响,采用Nd∶YAG固体激光器不同参数(波长、能量)的激光烧蚀碳化钨(WC)硬质合金刀具表面,利用X350A型应力测定仪器,硬度测试仪以及光学显微镜,从残余应力、显微硬度和微观形貌等方面分析了激光微织构造型工艺对其表面特性的影响。结果表明,激光对WC硬质合金表面微织构后表面的残余应力和硬度影响较小,而不同参数的激光冲击后微观形貌区别较大。     

激光对2Cr13冲击韧性影响研究

为了研究激光冲击强化对马氏体不锈钢2Cr13冲击韧性的影响,选用不同激光工艺参数对2Cr13马氏体不锈钢进行激光冲击强化,测定了激光冲击前后的冲击韧性,残余应力,观察了冲击试样的显微组织以及冲击断口。研究结果表明:选择合适的激光功率密度能有效改善材料的冲击韧性,过大的激光功率密度反而降低材料的冲击韧性性能;激光冲击后在表层产生了较高的残余压应力;激光冲击区的材料组织发生碎裂;从冲击断口观察发生了沿晶断裂,激光冲击增加了韧窝的产生,冲击韧性得到了提高。