激光织构工艺对铜表面红外激光吸收率的影响

目的高功率红外激光进行铜构件加工时,激光吸收率低是阻碍其工业加工、影响加工质量的重要因素,因此拟通过皮秒激光织构预处理工艺,将铜表面红外激光吸收率从低于10%提高至70%以上。方法从改变铜表面特性着手,利用精密微细加工系统进行凹槽织构处理,通过共聚焦显微镜和扫描电镜对20%～50%激光功率、20～90次扫描次数下的织构特征进行分析,通过反射率检测仪对不同织构下铜表面的红外激光吸收率进行测试。结果相比原始铜板,织构后铜表面红外激光吸收率有了大幅提高,且十字凹槽织构工艺下的吸收率高于同参数下的平行凹槽织构。在30%激光功率、60次扫描次数的工艺下,形成深度44mm、间距50mm、表面粗糙度12.15mm、倾角75°的十字凹槽织构,铜表面红外激光吸收率达86.75%。结论织构深度、表面粗糙度、氧化物是影响吸收率的重要因素,经过"周期性微米级织构-相爆炸喷溅颗粒物-形成黑色CuO层"三个过程,对应"光自陷织构-表面喷溅颗粒物-CuO层"三步吸收,织构工艺能够将铜表面红外激光吸收率提高近9倍。     

金属基带的连续非接触式电化学抛光

目的研发一种适合工业生产连续带材的非接触式电化学抛光方法。方法采用以磷酸-硫酸为主要氧化剂的环保型电化学抛光液对金属基带进行电化学抛光,研究阳极电流密度(JA)、电解液温度(t)、基带与电极间的距离(L)和走带速度(v)对基带表面粗糙度的影响,优化抛光工艺条件。结果优化的工艺条件如下:JA为1500~2500 A/m2,t为40~80℃,L为4~12 mm,v为0.5~1.8 m/min。在此工艺条件下进行电化学抛光,极为有效地降低了金属基带的表面粗糙度,光亮度达到镜面状态,原子力显微镜测试5μm×5μm范围内的表面平均粗糙度值低于1.0 nm。结论该抛光工艺实现了千米级基带的连续性抛光,达到工业化生产要求。     

溶液燃烧法制备纳米SnO2粉末及其荧光性能

通过溶液燃烧法制备了纳米SnO2粉末,使用XRD、SEM、BET等仪器研究了柠檬酸、硝酸铵添加量及煅烧温度对产物的影响.并且在柠檬酸与Sn摩尔比为2∶1,硝酸铵与Sn摩尔比为12∶1,煅烧温度600℃的情况下得到了结晶度较好、粒径约为33nm的纯净SnO2粉末.通过紫外光谱及荧光仪分析了产物的紫外波段的吸收峰及光致发光性能,最终在激发波长为436nm时,在553、661nm获得了两处激发峰.     

TC4钛合金薄板激光填丝焊接头成形与组织研究

采用2 kW光纤激光器及焊接机器人对1 mm厚TC4钛合金薄板进行了激光填丝拼焊试验,研究了激光焊接工艺参数对接头截面尺寸和组织的影响。结果表明:激光功率的变化对焊缝熔深影响最大。在焊接功率不变的情况下,焊接速度的变化对焊缝熔深和熔宽的影响最大,送丝速度的变化对焊缝上堆高和下余高影响最大。随着激光功率的增加,焊缝区晶粒粗大,晶粒内部针状马氏体数量增多且方向性较差,Al元素烧损较为明显,Ti元素含量略有上升。     

盐碱环境中变电站接地体材料的腐蚀行为研究

文中通过实验室埋片腐蚀失重试验、自腐蚀电位和腐蚀速率的测试,研究了3种变电站地网材料（镀锌钢、铜、导电防腐涂料）在沿海盐碱土壤（原状土和回填土）中的腐蚀行为和规律.研究结果表明,在盐碱土壤中镀锌层呈现高的腐蚀活性,对钢不具有保护作用,纳米碳导电防腐涂料对钢也没有明显的保护效果,而铜在回填土中的腐蚀速率约仅有镀锌钢的1％.研究成果为变电站接地材料的选择提供了技术支撑.     

2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的批量制备

以氢化钠为缩合剂,3,3-二甲基丁酮(PC)和二甲基丙酸甲酯(MP)为原料,制备2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮。小量制备最佳条件为:n(PC)∶n(MP)∶n(NaH)=1∶1.48∶3.0,酮滴加时间为4 h,回流时间6 h。在此基础上进行扩大化生产,并对生产条件进一步优化:n(PC)∶n(MP)∶n(NaH)=1∶1.48∶1.81,酮滴加为7 h,回流时间为14 h,产率达82.11%,高于文献报道的最高产率72%。     

三维激光切割转角“过烧”试验研究

三维激光在切割带有转角的工件时,由于能量的过多射入,在转角处会发生过烧现象。采用2 kW的Rofin光纤激光器、RX160L型史陶比尔机器人以及配套的辅助设备集成的三维激光切割机对45钢转角切割进行了研究,提出了在转角处减少工艺参数点、优化激光切割过程中机器人的运动姿态以及优化工艺参数的工艺手段减少过烧现象。研究结果表明在激光功率600 W,切割速度25 mm/s,辅助气体O2压力0.21 MPa时,经过工艺优化后进行转角切割可以有效避免过烧现象的发生,获得的切割断面平整,无挂渣。随着激光功率和辅助气体压力的增大,切缝宽度增大;随着切割速度增大,切缝宽度减小。随着激光功率增加,切割面粗糙度减小;随着切割速度和辅助气体压力增大,切割面粗糙度先减小后增大。