YG8硬质合金表面沟槽织构的制备及其减摩特性

采用光纤激光加工设备在YG8硬质合金表面加工出沟槽织构,研究了激光加工参数对织构尺寸及形貌的影响,得到最佳激光加工参数;采用最佳激光加工参数在硬质合金表面加工出4种不同方向的正弦型沟槽织构,研究了干摩擦条件下织构的减摩特性。结果表明:随着激光功率、扫描次数的增加或扫描速度的减小,沟槽织构尺寸增大,但过高的激光功率或过多的扫描次数导致织构底部粗糙;最佳激光加工参数为激光功率40W,扫描速度100mm·s~(-1),扫描次数200次,此时沟槽织构表面形貌较好,织构宽度为160μm,深度为15μm;在试验载荷为2N、滑动速度为20mm·s~(-1)时,正弦中心线与摩擦方向成0°的正弦型沟槽织构的减摩效果优于正弦中心线与摩擦方向成30°,60°,90°的织构,且摩擦因数比光滑试样的降低了25%。     

硬质合金刀具表面微结构的激光加工研究

硬质合金刀具常用来加工难加工材料,通过刀具表面织构化技术可以提高硬质合金刀具的耐磨性和加工性能。激光加工技术作为一种快速非接触自动化加工技术,可以在硬质合金刀具表面上加工出微结构。本文主要研究平均功率、扫描速度、脉冲频率、离焦量、扫描次数这五个工艺参数对硬质合金刀具微结构尺寸及形貌的影响,从而选定最优的激光加工工艺参数。实验结果表明:随着平均功率的增大,微沟槽的深度和宽度都在增加,但功率过大导致严重烧蚀使底侧面形貌不平整;扫描速度和脉冲频率的增加都会使得微沟槽的深度和宽度呈现减小的趋势,过大的扫描速度使得底面形貌不连续,随着脉冲频率和扫描次数的增加,沟槽底面形貌变得平整;离焦量从0mm变化到-1. 2mm时,微沟槽的宽度缓慢增大,深度则先增大后减小,底面形貌由连续变成稀疏的孔洞。通过优选出的激光加工硬质合金刀具工艺参数,制备出了良好的刀具表面单一型和混合型微结构。     

V型毛细微沟槽犁切-挤压成形试验研究

采用犁切—挤压一次成形加工工艺,在0.5mm厚的铜带表面加工出V形毛细微沟槽结构。对所加工的V型微沟槽进行电镜扫描,观察其特征,并用显微镜测量其几何参数。分析了不同加工参数和刀具结构参数对沟槽翅高和槽深度的影响。研究结果表明:在V型微沟槽成形过程中,受到加工参数和刀具结构参数的联合影响。     

基于纳秒激光的316L不锈钢直写微细沟槽实验研究

针对在几十微米尺度下纳秒激光直写法制造微流道的问题,研究纳秒激光加工工艺参数与微流道宽度和深度的关系,利用光纤激光器在316L不锈钢上进行微流道直写实验研究,得到了激光功率、扫描速度、激光频率、激光重复次数与微流道尺寸形貌的关系。实验结果表明,当激光功率为16W,扫描速度200mm/s,频率为40kHz,脉冲宽度为30ns时,实验结果最好,该参数为最佳激光工艺参数范围。同时,验证了小能量激光表面浅熔机理对沟槽底部抛光的可行性。     

碳纤维增强复合材料水导激光加工实验研究

为了研究水导激光加工关键工艺参数对碳纤维增强复合材料(CFRP)沟槽截面形貌与热影响区的影响,利用水导激光加工设备设计单因素实验探究了激光功率、水射流压力、进给速度及激光重复频率四个关键工艺参数对沟槽截面形貌以及热影响区的影响规律,分析了沟槽截面形貌和热影响区形成机理。实验结果表明：激光功率对沟槽烧蚀深度和热影响区的影响最大,水射流压力对沟槽烧蚀宽度的影响最大,进给速度和激光重复频率对沟槽烧蚀深度和宽度的影响不大,对热影响区有较大影响。此外,发现沟槽截面去除区呈V字形,热影响区呈锯齿形状。通过单因素方法分析得到了较好的沟槽截面形貌,其沟槽截面烧蚀深度为772.8μm,烧蚀宽度为897.7μm,铺设方向为90°的碳纤维层热影响区为326.5μm,铺设方向为0°的碳纤维层热影响区为102.4μm。     

飞秒激光单路径刻蚀硅微槽深度研究

对飞秒激光在单晶硅片上单路径加工微槽进行了研究。在固定激光频率和进给深度的条件下,对不同激光功率、扫描次数以及扫描速度对微槽深度的影响展开对比试验,通过COMSOL软件对激光加工硅片温度分布及微槽内激光反射进行数值分析。研究发现,微槽截面形状与激光能量分布特点相关,高频飞秒激光的热累积效应易氧化微槽底部,限制了激光对其的进一步加工;等离子体的屏蔽效应则使得微槽深度随着扫描速度先增大后减小。     

方形截面微沟槽电解铣削试验研究

针对一些方形截面微沟槽的加工,采用管电极外壁电解铣削的加工方法。利用外径为0.5 mm的管电极在304不锈钢上进行电解铣削加工方形截面微沟槽的试验,通过设计单因素试验重点研究了电解液压强、脉冲频率以及占空比对方形截面微沟槽尺寸的影响规律。并在优化参数电解液压强为0.3 MPa,电压为6 V,频率为13 kHz,占空比为30%的参数下,加工出了槽深为0.55 mm,槽宽为0.68 mm,单边平均侧面间隙为89.21μm的方形截面微沟槽。     

光纤激光微加工钕铁硼工艺特性研究

为寻求一种新型高效的钕铁硼微加工手段,探究了光纤激光刻蚀1.5 mm厚的钕铁硼工艺实验,分析了各工艺参数对刻蚀深度、沟槽表面形貌和热影响区的影响规律。结果表明,刻蚀深度随激光功率的增大而增大,当激光功率为12 W时,深度增加到120.1μm,随后其增长趋势逐渐趋于平缓。较低的激光频率,能获得较大的刻蚀沟槽深度,最大可达149.3μm,但沟槽边缘形貌变差。适宜的低速刻蚀,不仅能获得较深的沟槽,而且还能保证材料去蚀量的同时,获得较好的边缘形貌和较小的热影响区。扫描次数增大到6次时,激光深度增大到139.5μm,此时的沟槽槽壁挂渣最少,边缘形貌最佳。     

织构参数对不锈钢与猪股骨间摩擦性能的影响

采用YLP-F20激光打标机在4Cr13不锈钢圆盘试件表面加工出不同尺寸的沟槽微织构试样;将织构试样与新鲜猪股骨制成的骨棒试样构成销-盘摩擦副,在立式万能摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验,研究微织构参数对不锈钢与猪股骨在生理盐水润滑下的摩擦特性的影响。结果表明:沟槽型的摩擦因数比无沟槽的要小,在文中研究的范围内摩擦因数随着沟槽宽度的增加而减小,随着沟槽间角度的增加而增加;对加工微织构后的表面进行处理对摩擦因数的影响很大。文中研究范围内宽度200μm、深度20μm、角度1.21°微织构组合,相比较于无微织构试件摩擦因数最大降低了36.4%。     

车用CFRP脉冲超皮秒激光切割参数优化及质量分析

依次将激光波长设定在523、785和1 064 nm这3种条件下,对碳纤维复合材料（CFRP）开展切割测试,计算得到切缝的宽度与深度尺寸,并对试样进行微观组织表征,对CFRP激光加工过程的作用机理进行分析。研究结果表明：经比较不同波长,523 nm激光的波长更短,能够产生很高能量的单光子,获得了最平整的切割截面,表现出最优的切割性能。随着扫描速度的提高,形成了更小的热影响范围,降低单位面积的注入能量。提高激光功率后,上切缝宽度与深度增大,促进了侧向与纵向发生更大程度的燃烧,形成更宽与更深的切缝,激光对材料造成了更强烈的作用,扩大了热损伤区。     

全固态黄光激光器技术综述

黄光激光器在诸多领域有重要的应用,已经成为激光领域的一个研究热点,并取得了丰硕的研究成果。现对各种全固态黄光激光器的设计方案做了详细的总结和讨论,并指出了全固态黄光激光器的发展方向。     

镁合金激光加工技术的研究

在综述国内外镁合金激光切割、激光焊接、激光表面改性等技术的基础上,对镁合金的激光加工技术进行了研究。结果表明：激光切割AZ31B镁合金,切缝窄细平直,垂直度为0．05mm,切面波纹小且分布规律,热影响区不明显;激光焊接镁合金,焊缝成形好,气孔少,热影响区小;AZ31B镁合金激光熔凝处理后,晶粒得到细化,硬度和耐磨性都得到提高。     

基于SLS快速成形工艺的分区域扫描路径研究

在对现有的激光扫描方式进行实验研究和理论分析的基础上，找出了零件产生翘曲变形的原因，提出了一种新的扫描分区方法，从而有效地保证了零件的成形质量。     

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％。     

激光工程化净成形技术的研究

激光工程化净成形技术是近年发展起来的一种新的快速成形技术 ,它将选择性激光烧结和激光熔覆技术相结合 ,不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属零件。本文介绍一种激光工程化净成形实验系统的组成 ,分析并解决激光工程化净成形加工中的若干问题     

使用长脉冲高能激光对石英玻璃打孔

为了实现玻璃上的高效快速打孔,研究了使用长脉冲激光在石英玻璃上打孔的方法.通过在玻璃表面镀制ZrO2,解决了石英玻璃对1 064 nm激光吸收弱的问题.使用脉宽为1 ms,波长为1 064 nm的Nd:YAG激光在石英玻璃上打出了深为1.55 mm的锥形孔.研究了激光打孔的能效比,结果显示,当激光的能量密度为6.8 k...     

170ps激光脉冲辐照可见光面阵Si-CCD的实验

开展了532 nm ps激光辐照面阵Si-CCD的实验研究,建立了532 nm,170 ps激光辐照Si-CCD效应实验测量系统,观察到了各种典型的干扰和损伤效应现象并测量了阈值.对破坏后的CCD器件的微观结构进行了显微观察,并深入分析了各种典型实验现象和电路层面的损伤机理.开展了10 ns和150 f,激光对CCD探...     

采用CO2激光器进行激光雕刻工艺研究

采用CO2激光器可以对许多材料进行雕刻,效果十分理想。通过对各种材料进行CO2激光雕刻实验研究,并比较、分析雕刻效果,从而找出每种材料最佳雕刻工艺参数,形成雕刻工艺参数库,为实际应用提供技术支持,具有重要的实际意义。由于激光本身的一系列优点,该技术在工业生产中具有十分广阔的应用前景。     

基于ANSYS的熔石英玻璃激光焊接工艺研究

采用ANSYS软件的数值模拟计算,对石英玻璃在激光焊接时的温度场分布进行了仿真分析,获取了熔石英玻璃实现CO2激光焊接的工艺参数,结果显示,4W的激光功率、0.1 mm的激光光斑半径以及0.5 mm/s的激光移动速度能够实现石英玻璃薄片的焊接。     

大功率激光切割机切割工艺参数分析

初步探讨了影响激光切割碳素结构钢板切割质量的因素,在其他参数不变的情况下,最小打孔功率和最小无"挂渣"切割功率随着板材厚度的增加而增大;切缝断面粗糙度随着切割气体压力和切割速度先减小后增大。