脉冲激光对6106铝合金表面形貌及氧含量的影响

研究了脉冲激光清洗在不同的清洗速度以及不同的脉冲重复频率下铝合金表面形貌以及表面氧元素含量的影响。试验结果表明,在清洗速度较低时(0.1～0.6 m/min),铝合金激光清洗过的表面呈溅射重叠的状态,当清洗速度大于0.8 m/min时,脉冲激光在铝合金表面的形成的冲击坑逐渐变得分散、独立;铝合金表面氧元素整体的含量随清洗速度的增减呈先下降后增加的趋势,在清洗速度较小或者较大时,氧元素含量均接近母材表面氧元素含量水平,氧元素含量分布具有明显的区域性,脉冲激光冲击坑的位置氧元素含量明显高于周围未冲击位置。随脉冲重复频率的增加,铝合金表面形貌由独立冲击坑逐渐过渡为溅射重叠的状态,表面氧元素整体含量明显下降,约为母材氧含量的1/2,氧元素的分布也逐渐变为弥散。     

铝合金激光表面处理

综述了铝合金激光表而处理的工艺方法和特点,包括激光重熔、激光合金化、激光熔覆等;阐述了铝合金激光表面强化层的组织特征、硬度变化及其耐磨、耐蚀性能;总结了国内外在该研究领域的最新进展和激光处理过程中存在的问题,并阐明了改进方法.     

国外铝合金激光表面改质研究进展

本文根据近些年来国外发表的有关铝合金激光改质的文献，论述了铝合金表面的激光快速熔凝、合金化、覆层及冲击硬化等四种主要的改质方法的研究现状及进展,也指出各工艺存在的问题。     

国外铝合金激光表面改质研究进展

本文根据近些年来国外发表的有关铝合金激光改质的文献，论述了铝合金表面的激光快速熔凝、合金化、覆层及冲击硬化等四种主要的改质方法的研究现状及进展，也指出各工艺存在的问题。     

飞秒激光加工参数对RB-SiC表面形貌的影响

目的 揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法 通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描电镜、共聚焦显微镜、X射线能谱仪和拉曼光谱仪分析RB-SiC烧蚀前后的表面形貌演变行为。结果 激光能量密度在0.62~10.48 J/cm²时,Si富集区域形成凹陷结构,SiC颗粒区域形成周期性结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS),周期约为970 nm。随着激光能量密度的增加,凹陷结构扩大加深,表面球形纳米颗粒增多,烧蚀槽宽度呈对数增长。有效脉冲数在69~ 1 379,Si富集区域的去除量高于SiC颗粒区域的去除量。随着有效脉冲数增加,烧蚀槽深度显著加深,凹陷结构扩展成深坑结构,飞溅至烧蚀槽外侧的纳米颗粒聚集成团簇物,由Si、SiC和非晶态SiO2构成的沉积物在烧蚀槽边缘形成堆积层。结论 降低激光能量密度能够减少RB-SiC表面凹陷和纳米颗粒,有助于提升烧蚀形貌的一致性。增加有效脉冲数会促进烧蚀槽底部深坑结构的产生,进而扩大Si与SiC去除量之间的差异。     

激光频率对激光干式清洗机理及表面性能的影响

目的 探究不同频率下激光干式清洗的清洗效果、清洗机理及清洗后材料的表面性能.方法 通过理论计算,得出较优频率,并采用固体光纤激光器,控制清洗频率单因素参数,以Q235低碳结构钢表面氧化层为例进行清洗实验.结果 在350 kHz清洗后,样品的表面效果最佳;频率为250 kHz时,样品的表面粗糙度达到最低值,为2.572μ...     

激光清洗对铝合金表面后续涂胶效果的影响规律研究

目的 研究激光清洗的工艺参数调整对表面后续涂胶效果的影响规律。方法 采用100 W脉冲激光器对5754铝合金板进行表面清洗,研究并分析激光频率、扫描速度对铝合金表面性能的影响。采用达因液检测试样表面能,并测量接触角、表面粗糙度及胶黏剂附着力。结果 在选定100 W功率的情况下,当激光清洗频率在50~200 kHz时,满足达因液检测要求,铝合金板呈亲水性,粗糙度明显增大,胶黏剂附着力大于原基材。当激光频率在300~1 000 kHz时,不满足达因液要求,表面接近疏水性,粗糙度变化不明显。扫描速度对铝合金板后续涂胶效果影响不大,试验结果均能满足达因液要求,且亲水角变化不明显,粗糙度均明显增大,胶黏剂附着力均大于原基材。结论 在功率一定的情况下,激光频率是影响铝合金后续涂胶效果的主要因素,其原因主要是改变了表面粗糙度,增大其润湿性。激光扫描速度的变化可以增大铝合金表面能,使其表面具有亲水效果,对于铝合金后续涂胶效果的变化影响较小。     

激光清洗时氟碳铝粉漆层表面粗糙度的分析及其对激光吸收的影响

激光清洗2024铝合金飞机蒙皮表面漆层过程中,粗糙表面的形成与演化会对漆层与激光的热交互作用及漆层去除机理产生较大的影响.1 064 nm脉冲激光逐层除漆过程中,分析了漆层表面形貌与粗糙程度的变化,研究了粗糙表面的产生机理及其演化规律,并通过建立漆层粗糙表面等效分析模型计算分析了漆层粗糙表面对激光吸收率的影响规律.结果表明,激光除漆过程中不同的去除机理作用后漆层均会出现粗糙表面,且粗糙表面的演化存在一定的规律;逐层除漆时,漆层粗糙表面对激光吸收率有明显增加作用,在激光作用7次后漆层粗糙表面对激光的吸收率增加了32.8%,如果采用固定的初始激光清洗工艺,会因吸收率增大导致铝合金基材产生损伤行为.     

表面状态对铝合金激光焊接接头组织和性能的影响

采用激光焊焊接高强铝合金2524,研究三种表面状态——原始状态表面、去氧化膜表面、去包铝层表面对铝合金焊接接头组织和性能的影响。结果表明,三种表面状态下,去包铝层状态焊缝总裂纹长度最小,焊缝中心晶粒尺寸最大,接头抗拉强度368 MPa,达到母材强度的80.8%;原始状态接头抗拉强度最低331 MPa,比去包铝层状态低10.1%。     

铝合金表面吸收率对焊缝成型的影响

用有限元方法建立了铝合金激光焊接模型,采用ANSYS软件模拟了铝合金激光焊接过程中铝合金表面吸收率对焊接过程的影响.结果表明,当铝合金表面吸收率从10%增加到30%时,背面熔透时间下降十分明显,而表面吸收率继续增加,背面熔透时间下降不再明显;在选择表面涂层时,只要所选物质对激光的吸收率超过30%即可满足要求,不必过于追求高吸收率.     

局部激光表面处理对7075铝合金残余应力的影响

结合激光表面处理技术和＂局部工程＂的概念,采用局部激光表面处理方法对7075铝合金进行激光表面处理,以期得到合适的残余应力场,提高7075铝合金的疲劳性能。并结合有限元技术,基于ANSYS计算软件,对激光表面处理过程进行了模拟计算,得到了不同激光处理工艺下的残余应力场分布。     

激光冲击光整对2024铝合金铣削平面表面质量的影响

目的 减小铝合金铣削平面的表面粗糙度,满足工程应用中对构件高质量表面的需求。方法 通过铣削加工获得3种具有不同初始表面粗糙度的平面试样,试样的Ra分别为1.439、0.614、0.220 μm。采用短脉冲、高功率密度激光对表面进行光整处理,利用激光共聚焦显微镜观察光整后试样的表面形貌,采用粗糙度仪检测试样的表面轮廓和表面粗糙度,分析光斑搭接率和激光能量对铝合金铣削平面表面质量的作用规律。结果 在脉冲宽度为12 ns、波长为1 064 nm、工作频率为1 Hz、光斑直径为2 mm的平顶光束作用下,试样的表面形貌发生重塑。当光斑搭接率为30%、50%、70%时,对于Ra=1.439 μm的试样,在冲击后其表面轮廓变化幅值分别为6.88、6.71、6.20 μm,表面粗糙度变化率分别为−70.8%、−72.9%、−73.2%;对于Ra= 0.614 μm的试样,在冲击后其表面粗糙度变化率分别为−58.0%、−58.8%、−66.1%。当激光能量为1.5、2.5、3.5、4.5 J时,对于Ra=1.439 μm的试样,在冲击后其表面轮廓变化幅值分别为6.92、6.71、5.22、6.18 μm,表面粗糙度变化率分别为−68.1%、−72.9%、−74.6%、−73.8%;对于Ra=0.614 μm的试样,在冲击后其表面粗糙度变化率分别为−49.2%、−58.8%、−54.4%、−58.1%。结论 合理增大光斑搭接率和增强激光能量,能够有效去除铣削刀痕,改善试样表面形貌的均匀性。光斑搭接率和激光能量对表面粗糙度的影响与试样的初始表面粗糙度有关。对于Ra=1.439 μm和Ra=0.614 μm的试样,增大光斑搭接率和增强激光能量均能显著降低其表面粗糙度;对于Ra=0.220 μm的试样,在文中的激光冲击参数范围内均不能有效提高其表面质量。     

铝合金表面激光熔覆研究现状

总结了铝合金表面激光熔覆的特点,评述了铝合金表面激光熔覆技术的处理工艺和熔覆体系的研究现状,分析了各种熔覆层的组织特征及性能,阐明了铝合金激光表面熔覆存在的主要问题和改进途径,并提出了今后的任务.     

轴承钢试样表面粗糙度对氧含量检测的影响

利用氧氮分析仪、粗糙度轮廓仪对不同表面粗糙度的试样进行试验对比分析,探讨轴承钢试样表面粗糙度对其氧含量测定的影响。结果表明：GCr15轴承钢试样在去除表面氧化层后,表面粗糙度为0.4 μm＜Ra＜1 μm时,会影响氧含量检测结果。但当试样表面粗糙度Ra＜0.1 μm时,表面粗糙度对氧含量检测结果基本没有影响,且结果稳定接近生产设定值。     

汽车用铝合金激光填丝焊接工艺

采用激光焊接方法,通过添加5087焊丝实现高强铝合金7075的焊接。结果表明,铝合金激光焊接接头裂纹数量随着激光功率和焊接速度增加而增加,随着填丝速度增加而减小。最佳工艺参数为:激光功率2.5 k W,焊接速度2 m/s,填丝速度2 m/s。激光功率过小或填丝速度过大时,铝合金接头表面成形性差。激光功率越高,或焊接速度越慢,接头焊缝晶粒尺寸越大。     

铝合金激光表面强化工艺

研究了一种新的铝合金激光表面强化工艺。硬铝合金在经适当的预处理后，选择合适的工艺参数进行激光表面强化处理可使硬化区的硬度由原来的130HV提高到530HV。此外，还系统地研究了工艺参数对硬化区尺寸的影响，工艺参数与硬化区显微硬度的关系，激光硬化区的显微组织变化及化学成分的能谱分析等。该工艺为铝合金的激光表面硬化开辟了一条新途径。     

铝合金的激光表面热处理现状

综述了通过激光合金化、激光涂覆、激光熔凝,激光冲击,激光表面强化等表面热处理,改善铝合金表面硬度,耐磨性,抗疲劳等力学性能的研究现状及应用效果。     

氧含量对FFC法制备钽粉形貌和电容的影响

研究了FFC法制备钽粉过程中产物形貌的变化规律。结果表明,电解过程中,钽由高价氧化物向低价氧化物转变,由于钽的低价氧化物不稳定,与融盐中的金属离子结合生成块状钽酸盐中间相。当中间相中氧含量低到一定程度,钽酸盐中间相就会分解,最终获得原粉颗粒在200~400nm之间,以链状晶粒成单链连接分支形成的多孔基本团聚体。分析了不同电解时间所得钽粉的电性能。电解时间越长,电容越大。     

激光表面处理对7075铝合金航空实体结构残余应力的影响

模拟了不同激光表面处理工艺对7075铝合金航空实体结构残余应力的影响。结果表明,增加激光表面扫描道数,残余压应力值会增加,有利于疲劳性能的提高;但同时随着扫描道数的增加,构件的变形也增大。在实际激光处理过程中,应综合考虑残余应力和变形的效果。