100W脉冲激光器冷轧钢板表面氧化膜清洗

金属材料表面的附着物常常会影响机械的正常工作,常见的有氧化膜,锈迹,油污和其他杂质,激光清洗作为时下一种常用的金属表面清洗技术,广泛应用在工业清洗中。本文所用实验材料冷轧钢板由于长期暴露在空气中,常常会附着一层氧化膜,随着时间的增长,氧化膜会发生复杂的化学反应,导致表面不止一层氧化膜。在复杂的工作环境中形成的氧化膜,如氧化亚铁,高温会让氧化亚铁发生氧化反应,于是氧化膜变成了三层,分别是三氧化二铁,四氧化三铁,氧化亚铁。本文采用1064nm波长的100W激光清洗机对冷轧钢板表面氧化层进行清洗,通过调整功率,频率,扫描速度,扫描次数等参数,观察清洗后的表面元素含量和表面粗糙度发现激光清洗效果较好,与基材表面一致。     

QT800-2球墨铸铁表面激光熔覆工艺参数多目标优化

目的 为了解决球墨铸铁表面激光熔覆铁基合金过程中熔覆层塌陷、厚度不均等问题,确定旁轴送粉激光熔覆最优工艺参数组,并对参数寻优方法进行对比分析.方法 选取工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉速度)为优化变量和熔覆层表面质量(表面粗糙度、硬度)为优化指标,通过设计L9(34)正交试验进行极差分析,得到优化后的参数组合;通过神经网络预测模型结合NSGA-Ⅱ多目标优化算法进行参数寻优.通过对比这两种优化方法对熔覆层表面质量的实际优化效果,确定最优工艺参数组.结果 3个工艺参数对综合质量的影响大小依次为激光功率>扫描速度>送粉速度,正交优化参数组合使得熔覆层表面粗糙度降低23.3％,硬度降低7.1％.而NSGA-II遗传算法优化参数组合可实现表面粗糙度降低40.5％,硬度提升6.6％.最优工艺参数组合为:激光功率4614 W,送粉速度2.6 r/min,扫描速度325.6 mm/min.结论 采用NSGA-II遗传算法能获得比正交试验更快更好的优化效果;通过合理选择工艺参数,能够解决熔覆层塌陷、厚度不均等问题,从而极大地改善熔覆层表面质量.     

高功率激光清洗头的设计与研究

为防止长时间进行高功率激光清洗出现镜片破碎或烧灼现象，保证光头的使用寿命和稳定性，采用Solidworks软件，主要针对激光清洗头中的准直系统、振镜系统及聚焦透镜组进行结构设计和三维建模，并对光头各系统结构参数进行可行性研究；利用ANSYS Workbench进行温度场仿真，并通过温度检测和激光清洗试验验证模型设计的可靠性。结果表明，各镜片的入射光斑能量密度低于相应的损伤阈值，仿真所得激光头各组件温度变化在可靠范围之内。所设计的光头模型可靠，能满足工作要求，为自主研发设计高功率激光清洗头提供了相应的理论和方法。