激光相变热处理工艺参数的研究

本文从热传导方程出发讨论了激光相变热处理过程中激光工艺参数及处理效果间的关系,并建立一参数方程,以此解析和揭示了某些规律,为有关的研究和生产过程提供了设计和调整激光工艺参数的理论依据。     

激光焊接工艺参数对接头强度的影响

利用CO2激光对汽车车身用高强度钢板进行了大量的焊接试验,并对焊缝组织进行了相关的机械性能试验,研究了激光焊接工艺参数对接头强度的影响规律。     

三光束激光熔覆工艺参数对熔覆层几何特征影响

采用"三光束光内同轴送丝"激光熔覆新方法研究可以获得表面质量较高单道熔覆层的工艺参数组合方案。建立三光束激光熔覆工艺参数与熔覆层表面形貌关系以及几何特征变化规律的数学模型,通过激光提供的单位能量密度E1与丝材所需的能量密度E2之间比值关系判断熔覆层表面形貌状态,工艺参数和熔覆层几何特征关系的数学模型预测熔覆层几何特征变化规律,并采用单因素试验法进行验证。研究结果如下:E1/E2<1,熔池能量"不足",1.1≥E1/E2≥1.0,熔池能量处于"不足"到"充足"过渡阶段,以及E1/E2>1.6,熔池能量"过剩",这三种情况形成的熔覆层表面质量较差;只有当1.5≥E1/E2>1.1,熔池能量"充足"能够充分熔化进入熔池的丝材,且丝材能够以连续平稳的"搭桥过渡"方式熔入熔池,熔覆层表面连续光滑,质量较高;熔覆层几何特征变化规律:数学模型预测值变化趋势与试验值基本吻合,离焦量减小,熔覆层宽度W减小,高度H增大,宽高比a减小;激光功率增大,熔覆层宽度W增大,高度H减小,宽高比ɑ增大。扫描速度增大,熔覆层宽度W减少,高度H减少,宽高比a略有增加。送丝速度增大,熔覆层宽度W和高度H都...     

激光烧蚀铝合金表面对其胶接接头耐腐蚀性能的影响

采用激光对5052铝合金进行表面烧蚀处理,对其表面物化特性进行观察分析,并测试了其胶接接头在盐雾环境腐蚀后的剪切强度与失效模式。实验结果发现,经激光表面处理后,接头的剩余强度在盐雾环境腐蚀后强度增大了40%,并且失效模式由几乎完全界面失效变成内聚失效。经分析测量,处理后的铝合金表面粗糙度从0.09μm增大到1.77μm,并且在其表面形成了凹凸不平的多孔结构,胶接时发现胶粘剂渗入其中增强了胶接界面的粘接;同时,经过表面元素能谱分析,发现氧元素含量增加,铝合金表面生成氧化铝,也有利于增强铝合金基体的抗腐蚀性能,证明激光表面处理可以提高胶接接头的耐腐蚀性能。      

工艺参数对管材激光弯曲成形影响规律的研究

管材激光弯曲成形是一种柔性金属塑性成形方法。将连续的激光光斑简化为一间歇跳跃的方形匀强面热源,并考虑材料性能参数与温度的相关性,建立了管材激光弯曲成形的热-机耦合有限元工艺仿真模型,对成形过程进行了数值模拟。有限元模拟结果表明:在其他条件不变的情况下,激光弯曲角度随激光功率的增大而增大,两者基本上成线性关系;弯曲角度随扫描速度的升高而减小,随光斑直径的减小而增大,但当光斑直径减小到一定程度后,弯曲角度开始减小;弯曲角度随扫描包角的增大而增大,当扫描包角为180°时,弯曲角度达到最大,弯曲角度随扫描包角的继续增大而减小;扫描次数与弯曲角度间成近似的线性关系,且第一次扫描管材产生的弯曲角度最大。     

激光工艺参数对45钢淬透性能的影响

采用CO2激光器对45钢表面进行激光淬火处理,通过改变不同的激光工艺参数得到不同的试样。对各个试样的金相组织进行观察和分析并研究了激光淬火工艺参数对45钢淬透性的影响,试验得出硬化层深度在0.15~0.35mm之间,宽度在1.0~2.0mm之间。     

等离子体吸收对飞秒激光烧蚀绝缘材料的影响

以自由电子运动的速率方程模型为基础,研究了飞秒脉冲激光对绝缘材料的烧蚀机理,考虑了等离子体对激光能量的吸收效应,建立了激光强度与电子数密度及等离子体吸收系数三者相互耦合的数学模型,计算出飞秒激光烧蚀绝缘材料时的烧蚀阈值,分析了考虑等离子体吸收效应对烧蚀阈值的影响,通过与不考虑等离子体吸收所得结果相比较说明该效应是影响烧蚀阈值的一个重要因素.     

激光切割参数对板材品质影响的研究

基于激光切割理论,依靠大量实验完成了对激光切割工艺参数的优化,对影响激光切割表面品质的主要因素,如工作气体、激光功率、辅助气体、焦点位置及切割速度进行分析对比,以切口的宽度和表面粗糙度作为衡量的指标,总结出实验材料的最优工艺参数。     

飞秒激光烧蚀不锈钢的实验研究

进行了飞秒激光烧蚀不锈钢(SUS420)的工艺实验研究。采用波长为780nm,脉宽为164fs,频率为1k Hz的飞秒激光照射不锈钢。对比分析了长短脉冲激光烧蚀不锈钢的作用过程,计算了单脉冲飞秒激光烧蚀不锈钢的烧蚀阈值和烧蚀阈值随脉冲数量改变的累计系数,研究了不同激光参数烧蚀不锈钢的工艺规律。结果表明:飞秒激光烧蚀金属材料的过程中对加工区域周围具有较小的热影响;单脉冲飞秒激光烧蚀不锈钢的烧蚀阈值为0.25J/cm2,烧蚀阈值随脉冲数量改变的累计系数为0.68;飞秒激光脉冲能量对烧蚀孔孔径的增加比较明显,脉冲数量对烧蚀孔孔深的增加比较显著。     

影响激光切割板材质量的因素和工艺参数的探讨

在激光切割加工中，影响板材切割质量的因素有很多，本文根据实践对这些因素进行了分析，并给出了一套可以有效控制加工质量的工艺参数。     

激光切割精密栏栅的工艺参数研究

介绍了激光切割技术在高精密栏栅加工中的应用,并分析了激光的平均输出功率、切割速度、脉宽和加工余量等因素对其切割质量的影响。     

纳秒激光加工2.5维Cf/SiC复合材料的烧蚀孔洞特征

针对新型材料2.5维碳纤维增强陶瓷基（Cf/SiC）复合材料采用传统机械加工难以去除加工的问题,采用纳秒激光烧蚀2.5维Cf/SiC复合材料,烧蚀后采用扫描电子显微镜观察其烧蚀孔洞形貌特征,并分析其烧蚀去除机制,讨论激光加工参数对烧蚀孔径的影响。研究表明,Cf/SiC复合材料的激光烧蚀区域出现烧蚀孔洞、重凝、纤维断口、末端气胀,以及长轴与纤维方向一致的椭圆形材料性能变化区域等烧蚀现象;激光烧蚀Cf/SiC复合材料过程中存在氧化的化学变化现象;烧蚀产生的孔径随烧蚀功率的增加和烧蚀时间的延长而增大,烧蚀时间和烧蚀功率均较大时,可能存在烧蚀孔洞被重凝材料堵塞或部分堵塞的情况。计算出纳秒激光的束腰半径为223 μm,纳秒激光烧蚀Cf/SiC复合材料的烧蚀阈值为0.32 J/cm2。     

激光珩磨加工工艺参数的实验研究

简要介绍了激光珩磨加工，通过实验，研究了激光加工参数对激光珩磨加工质量的影响，初步确定了合理的参数范围，并提出了进一步优化所应考虑的因素。     

超薄钛壳激光焊接工艺参数对焊缝成形影响研究

受加工工艺、热变形等因素影响,超薄钛壳的密封焊接存在较大的困难。采用Nd：YAG脉冲激光器对0.3mm厚的钛壳进行激光密封焊接,详细研究了激光焊接过程中脉冲激光波形、激光功率、焊接速度、离焦量、侧吹气体流量等工艺参数对焊接成形质量的影响,随后对0.3mm厚的搭接接头进行了显微硬度测量与显微组织分析,最后采用氦质谱检漏对...     

激光参数对钛合金薄板毛化形貌的影响

为了提高钛合金薄板与复合材料之间的粘结性能,需要对钛合金薄板进行激光毛化处理,重点在于找到合适的激光加工工艺参数。对各个参数采用单因素轮换法进行实验,结果表明,在选取适当的保护气体侧吹角度、气压的情况下,激光输入电流、脉冲宽度、离焦量对毛化点微观形貌的影响最直接;重复频率、加工速度的影响次之。此外通过在显微镜下研究毛化点的微观结构,总结出各个激光参数对毛化点平均直径、微凸起高度及材料的表面粗糙度的影响,并得出了相关的规律。     

激光工艺参数对TC4合金激光熔覆熔池微观组织的影响

为了研究激光工艺参数对激光熔覆熔池凝固微观组织的影响,考察了不同工艺参数下试验件的微观组织,并测定其元素分布及维氏显微硬度。结果显示:激光工艺参数影响熔池晶粒的尺寸及生长方向;熔池凝固形成粗大β柱状晶,晶内组织由针状α′马氏体交叉形成的网篮组织构成;试验件熔覆层晶粒及晶界不同区域没有发生严重的溶质富集或贫化等偏析现象;基体、热影响区到熔覆层的显微硬度依次增大,随能量密度增大,熔覆层和热影响区的显微硬度均降低,反之,熔覆组织的显微硬度均增大。     

三维激光烧蚀加工的试验研究

针对激光烧蚀加工出三维表面所存在的几个问题,即沿光轴方向的尺寸精度,必要的表面粗糙度和表面完整性,设计了一种扩束-无球差聚焦光路系统,并配合适当的激光焦斑峰值功率密度,大大改善了直接切削的尺寸精度,从传热学角度分析了激光烧蚀的能量传输,获得了对激光烧蚀过程的了解,以陶瓷为例的激光烧蚀实验证实了这一分析的正确性,从而为改善激光烧蚀加工的表面粗糙度提供了依据。     

激光熔覆工艺参数对Ni60A熔覆层性能影响

为了得到扫描速度和激光功率对熔覆层性能的影响,利用光纤激光器在Cr12Mo V板材表面激光熔覆Ni60A粉末,研究了激光功率和扫描速度对熔覆层宽度、高度以及硬度的影响,进行了金相组织分析。结果表明:熔覆层宽度随激光功率增大而增大,随扫描速度的提高先增大后减小;熔覆层高度随激光功率的增大而升高,随扫描速度加快而降低;熔覆层硬度随激光功率增大而降低,随扫描速度增大而提高。熔覆层上部组织细小均匀,下部组织粗大稀疏,并与基体呈现良好波浪状冶金结合。     

铝合金激光焊接工艺特性

介绍铝合金激光焊接时的工艺特性及焊接难点 ,提出改进措施 ,讨论了焊接过程中裂缝、气孔出现的原因