激光打孔陶瓷微裂纹现象理论研究

采用倾斜回转法进行激光陶瓷打孔,并对打孔后的缺陷试件的断口形貌进行分析,同时对打孔过程中出现的陶瓷材料产生微裂纹的现象进行了初步的理论研究。     

精密陶瓷的激光加工

陶瓷材料具有其他材料所没有的绝缘性能好、耐蚀、耐磨和导热等优良性能,广泛地用在电气、电子器件、机械零件和型材等上面。陶瓷是提高零件和产品性能不可缺少的材料,今后用途会更加广     

激光切割机中激光喷嘴设计研究

激光切割技术因其独特的优势,在现代制造领域占有越来越重要的地位。本文主要采用空气动力学原理对喷嘴内部进行了气流特性分析,提出了拉法尔喷嘴的设计方法,对于今后激光切割机中激光喷嘴设计具有一定指导作用。     

激光精微打孔工艺

在金属和非金属材料上用激光加工精微孔越来越受到广泛重视，并已日益推广。但在实际操作时，对激光精微打孔步骤以及激光能量参数、聚焦参数、加工参数的选择原则与方法处理不当，而达不到所要求的精度和表面质量。我校曾在一种特殊不锈钢零件上加工φ17μm的精微孔，深0．3～     

水松纸激光打孔控制系统设计

对水松纸激光打孔控制系统进行了研究,其主要由触摸屏和PLC、激光控制、多棱镜控制、张力控制、水松纸卷绕控制等5部分组成.采用触摸屏完成各种操作、参数设置、参数和状态显示等;PLC完成对各种I/O信号的处理、故障自诊断和联锁保护;多棱镜控制用于将连续激光转换成脉冲激光束;张力控制主要用于根据不同型号的水松纸预置一个合适的张力;水松纸卷绕控制主要用于打孔过程中线速度和张力恒定.讨论了各控制部份的详细实施方案,并对有些方案作了分析和对比.经多年实际应用,本控制系统完全能满足线速度600 m/min以下水松纸激光打孔要求.     

毫秒激光金属打孔的解析和实验

研究了用毫秒脉宽的长脉冲激光单个脉冲打深孔的成形过程和打孔速率.首先,由切割法得到了1 ms脉宽的Nd:YAG高斯激光对厚铝板打孔时孔的形貌,激光能量为7.9和28.9 J时,对应的孔深分别为1.849和2.975 mm.根据实验建立了轴对称模型,通过热传导方程得到了固相温度的解析解.然后,假设物质一旦熔融就离开孔,由...     

陶瓷喷嘴在CO2焊枪上的应用

由于二氧化碳气体保护焊是一种高效、节能、变形小、成本低以及操作易于掌握的先进焊接技术,所以应用范围愈来愈广。在推广应用过程中,减少喷嘴的耗量,具有积极的现实意义。     

CompactLogix5370在硅片激光打孔机上的应用

本文就在硅片激光打孔机中使用了中型控制系统CompactLoglx5370及先进的PowerProgramming编程方法进行了介绍,通过项目的实施,提高了设备厂商的自动化程度以及运营效率.     

氧化铝陶瓷基板紫外纳秒激光打孔工艺研究

氧化铝陶瓷基板作为雷达微波组件的核心部件,其硬脆特性使得传统加工方法在导通孔加工中存在很多限制。激光加工作为一种非接触式高能束加工方法,是氧化铝陶瓷表面孔加工的最优选择。文中主要研究了紫外纳秒激光氧化铝陶瓷表面孔加工中的激光加工参数（包括激光平均功率、扫描速度和扫描次数等）对孔的特征尺寸（包括入口直径、出口直径和锥度）的影响规律,并分析了各种规律产生的相关机理。此研究为雷达微波用电子陶瓷基板的导通孔加工提供了有力的理论依据和技术支持。     

毫秒脉冲激光倒置打孔数值模拟

针对微孔加工中常出现的喷溅物附着在工件表面的问题,开展脉冲激光倒置打孔的研究。基于流体力学和热传导理论建立一个二维瞬态非等温层流模型,模拟倒置情况下毫秒脉冲激光在304L不锈钢上打孔的过程。采用显热容法处理材料相变潜热和非线性的热物性,提高了模型的准确性和收敛性。模拟结果表明,倒置打孔不仅能够帮助排出熔融物,还能够充分利用激光能量将材料加热至熔融和汽化。     

Application of Nd:YAG Laser Welding to Implantable Neuro-Stimulator

It is difficult to weld the material and structure of implantable neuro-stimulator such as pure medical titanium and irregular outside shield by conventional arc welding methods.Currently there are few reports on the neuro stimulator sealing technology,and none of them have simultaneously considered the quality control methods.In order to develop the sealing procedure and quality control methods,an investigation of applying Nd:YAG laser welding to implantable neuro-stimulator components is carried out.Firstly,the automatic Nd:YAG laser welding system equipped with proper fixture configuration is introduced.A special fixture structure is illustrated and the key point for the device is to reduce the fit-up gap between the two shields.Then,a novel welding process technique is proposed to satisfy the engineering requirements.The optimized process parameters for titanium shell,feedthrough and fastener are provided and concluded by an orthogonal experiment.Finally,different quality control measures such as visual inspection,X-ray detecting and leakage testing,are presented on the final products.The results show that the Nd:YAG laser welding applied on the implanted neuro-stimulator under optimized parameters can prevent welding defects and improve the weld joints quality.Combination of various quality control methods will guarantee the sealing performance and mechanical properties of the products.It is confirmed that the processing procedure and quality methods can not only resolve the process technology on welding ultra-thin structure of medical device,but also provide the reference for other implantable device.     

摩擦副表面Nd:YAG激光微造型技术及其应用研究

在声光调Q二级管泵浦固体光源（DPSS）Nd：YAG激光器基础上,采用“单脉冲同点间隔多次”激光微加工工艺,对灰铸铁材料进行表面微造型加工。试验研究表面,该工艺能克服热效应产生的不良影响,有效防止金属熔融和重铸现象。通过选择合适的脉冲次数、激光波长以及辅助气体工艺,可获得较理想的微腔形貌和表面质量。采用JXA-840A分析了微加工形貌,表明微腔（槽）表面留有一层致密的硬化层,且与基体结合良好。通过对CA6DF2-26型柴油机激光珩磨缸套的性能试验,表明与普通平顶珩磨相比,柴油机机油耗降低53％,漏气量降低33％-50％。     

用Nd:YAG激光焊接殷钢薄板材料

用Nd:YAG脉冲激光作为焊接热源,对殷钢材料Invar36分别进行了平板单道焊接试验和对焊试验,分析了工艺参数(激光功率、焊接速度、脉冲宽度和离焦量)变化对焊缝的表面形貌、熔宽以及熔透性的影响.检测了0.85 mm厚的殷钢薄板对焊接头的硬度、成分以及拉伸强度.结果表明:激光功率和脉宽是影响焊缝熔深、熔宽和热影响区面积的主要因素;扫描速度对焊缝表面的鱼鳞状条纹间距影响尤为明显;离焦量主要影响焊缝的宽度和熔透性;合理匹配工艺参数能够实现0.85 mm厚度薄板的对焊,并且获得形貌良好的焊缝.焊缝的组织成分没有发生明显变化,拉伸强度和基体强度相当,显微硬度略低于基体硬度.     

Process Characterisation of Pulsed Nd:YAG Laser Seam Welding

A wide range of pulsed laser welding parameters was identified. These include average peak power density (APPD), peak power, mean laser power, traverse speed, pulse repetition rate, duty cycle, pulse energy, spot size, and pulse duration. The type of laser beam temporal pulse shape studied was a rectangular power pulse. The effects of pulsed laser welding parameters on heat flow, weld dimension, and weldability are investigated. The study shows that weld quality is principally affected by APPD, mean power, and traverse speed, of which APPD is the most critical process parameter. A processing map containing the APPD effects is constructed as a guide for producing good welds.     

基于Nd: YAG固体激光器预制连杆初始裂解槽研究

裂解槽的设计与加工是连杆裂解加工技术的核心和技术关键,将直接影响着连杆的裂解质量。为提高连杆裂解槽加工质量,采用Nd：YAG固体激光器对两种类型的连杆进行了裂解槽激光加工试验,分析了不同切割参数对裂解槽质量的影响,并对激光切割参数进行了优化。结果表明：激光峰值功率、离焦量、切割速度、脉冲频率、辅助气体压力、激光入射角等对裂解槽的加工质量都有很大的影响,其中激光峰值功率直接影响着裂解槽的加工深度,在切割速度与脉冲频率比值约为1：3以及非正离焦量状态下所加工的裂解槽对连杆的裂解都非常有利。     

无蜡上盘加工Nd:YAG激光晶体板条

本文以No.2,BⅢθ20″Nd:YAG激光板条为例,介绍了无蜡上盘加工Nd:YAG激光晶体板条的加工方法,通过对上盘工艺的改进,有效地去除了胶结变形、热变形对零件面型的影响,解决了由于胶结上盘,下盘后板条面型变化的问题,本方法也适用于其他材质的大直径薄形光学零件的加工。     

薄板012Al模具钢脉冲Nd:YAG激光熔凝的研究

采用XRD、TEM和EPMA方法对脉冲Nd:YAG激光熔凝的5Cr4Mo3Si MnVAl(012Al)薄板(厚度为0·8mm)模具钢的相和化学成分变化特征进行了研究。结果表明,脉冲Nd:YAG激光熔凝012Al模具钢前后的相均为α-Fe(M体)和γ-Fe(A体),但衍射峰的位置和残余奥氏体的含量不同,其激光熔凝区既存在颗粒状的Al N杂质、V4C3碳化物、长条状的Mo6C碳化物,又存在板条状马氏体,而其熔化区的合金元素分布基本均匀。     

Nd:YAG激光焊接殷钢薄板材料的工艺研究

利用Nd:YAG脉冲激光作为焊接热源,对殷钢材料Invar36分别进行了平板单道焊接试验和对焊试验,分析了工艺参数（激光功率、焊接速度、脉冲宽度和离焦量）变化对焊缝的表面形貌、熔宽以及熔透性的影响。对0.85mm厚度的殷钢薄板对焊接头的硬度和成分的变化以及拉伸强度进行了检测。结果表明：激光功率和脉宽是影响焊缝熔深、熔宽和热影响区大小的主要因素;扫描速度对焊缝表面的鱼鳞状条纹间距影响尤为明显;离焦量主要影响焊缝的宽度和熔透性;合理匹配工艺参数能够实现0.85mm厚度薄板对焊,并且获得形貌良好的焊缝。焊缝的组织成分没有发生明显变化,拉伸强度和基体的相当,显微硬度略低于基体硬度。     

聚晶金刚石的Nd:YAG激光切割与电火花线切割损伤分析

采用近红外Nd:YAG激光切割方法与电火花线切割方法进行了聚晶金刚石(polycrystalline diamond compacts,PDC)切割加工实验,并分别利用细砂纸打磨、金刚石微粉抛光以及王水腐蚀等表面处理方法对试件进行了表面处理,通过扫描电镜显微观察与拉曼光谱分析等方法对试件进行了显微观察与分析。经分析发现:尽管近红外Nd:YAG激光切割速度较快,然而因脉宽较大导致热损伤大,加工表面存在明显的残留层,而且金刚石与硬质合金层界面存在明显的裂纹;电火花线切割表面质量好于激光切割加工,但金刚石界面处存在材料过量去除现象,而且切割速度比近红外激光切割加工小得多。为获得较好的PDC切割质量与切割效率,需采用脉宽更短的Nd:YAG激光或紫外激光。