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。     

304不锈钢表面激光熔覆Ni60/石墨/MoS_2复合涂层组织

针对国内核电站再热双阀组阀杆表面乙炔气堆焊Co Cr W制备耐磨焊层无法满足60年服役寿命要求的问题,在阀杆材料(304不锈钢)表面激光熔覆Ni60/石墨/Mo S2复合涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度检测等技术研究了熔覆层组织结构、相组成、显微硬度。结果表明,试样C2熔覆层从底部到顶部,熔覆层晶体依次为:平面晶、胞状晶、胞-树枝状晶、柱状树枝晶、等轴树枝晶,且平均硬度最高,为990 HV0.3。随着激光功率的升高,各类熔覆层硬度的波动幅度逐渐减小,硬质相的分布也随之越来越均匀。     

红外激光划痕涂层的应力应变理论分析

为研究涂层的热应力和应变与涂层结合强度之间的关系,对红外激光划痕后的涂层的热应力应变进行了理论分析,建立了涂层的热应力理论模型和应变公式.红外激光划痕涂层的试验结果表明,激光划痕后涂层在沿其厚度方向上的应变量有明显的突变过程,突变点的位置即是涂层从基体脱离下来的临界位置;激光划痕时涂层的剥离应力随涂层的温度增大而增大,并会呈现出两个阶段过程变化,进而说明了两个阶段之间的转折点反映了涂层结合强度的大小.     

界面结合强度的激光划痕综合检测装置的设计

建立了膜-基界面结合强度的红外激光准静态划痕的检测新方法。采用红外激光对膜层样品进行连续划痕,通过摄像机,获得膜-基界面的划痕图像,经过Matlab预处理后准备调用;同时采用红外热像仪实时在线检测样品表面的受热状态。信号检测系统检测薄膜表面温度和划痕图像等参数,返回信号处理系统进行分析和处理。从而实现对膜-基界面结合强度的检测。     

脉冲激光冲击LD31薄板变形的实验和数值模拟

激光冲击板料变形是利用高能脉冲激光和材料相互作用诱导的高幅冲击波的力效应使板料产生塑性变形的新技术 ,本文利用Nd :Glass脉冲激光对厚度为 0 .8mm的LD31薄板进行激光冲击变形实验。所用激光参数为 :脉冲能量 15～ 30J,脉冲宽度 2 5ns ,光斑直径Φ8mm。利用ABAQUS软件对激光冲击下板料的变形过程进行了数值模拟 ,建立了激光冲击波加载的数学模型 ,探索激光冲击的主要参数和板料变形之间的相互关系 ,为激光冲击变形工艺参数的优化、板料变形的理论分析 ,实现大面积金属板料的柔性激光冲压成形提供依据。     

界面结合强度激光划痕测量新方法

薄膜-基体界面结合性能是直接关系到膜基体系最终使用性能和可靠性的关键因素和首要指标.在分析界面结合强度划痕试验法和激光层裂法的研究与应用现状的基础上,提出了界面结合强度红外激光划痕和远紫外线激光划痕测量新方法,并分析了其技术优势.最后研究了激光划痕机理和相关的界面结合状态诊析技术.     

基于XRD的薄膜界面结合强度试验研究

利用X射线衍射技术（XRD）分析了薄膜结合界面应力及其变化规律，通过对薄膜界面结合状态的检测，建立了X衍射法测量薄膜界面结合强度的原理、方法与过程。其检测界面结合强度方法可对薄膜试样进行非接触检测，适用于晶体或多晶体薄膜的界面结合强度测量，是一种研究无损检测薄膜结合强度的试验新方法。     

热处理和激光冲击对2Cr13马氏体不锈钢冲击韧性的影响

采用冲击试验机、X射线应力检测仪、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)等仪器观察和分析了2Cr13不锈钢在920℃～970℃温度下淬火、700℃回火与激光冲击(LSP)复合处理后的冲击韧性、残余应力、金相组织和断口形貌。结果表明,随着淬火温度的升高,2Cr13钢的冲击韧性为先增加后减少;尤其是在淬火温度为940℃、回火700℃热处理后,LSP强化得到的冲击韧性最高。在这种条件下,其残余压应力相比其他热处理的残余应力要稍高,冲击断口断裂为准解理与韧窝的混合型断裂。     

WC硬质合金管螺纹梳刀应力常数的实验研究

用X-350A新型X射线衍射仪以等强梁加载法测定了WC硬质合金管螺纹梳刀等强梁的σp-σ’关系.从σp-σ'关系曲线中求出的应力常数和理论计算得出的应力计算值,基本一致.测定结果与日本材料学会测出的相应材料应力常数相接近.     

激光冲击强化区的残余应力测试分析

用高重复率钕玻璃激光器,对QT700-2进行了激光冲击强化处理,利用X-350A残余应力测试仪对QT700-2激光冲击强化区残余应力进行了测试,结果显示经激光冲击处理后试件表面具有较高的残余压应力,可达-200Mpa以上;分析了表面残余应力及沿层深方向残余应力的分布情况。对激光冲击强化处理技术的实际工程应用具有指导性意义。