超短激光与金属材料作用时的热效应

为了探究皮秒和飞秒激光在金属材料加工和表面处理方面的应用,课题组以金、铜、铬3种金属为研究对象,借助有限元软件,从热传导双温方程出发,研究不同脉冲宽度激光作用于金属材料上时的热产生和热积累,从理论上确立不同激光参数时被加工材料表面的电子和晶格温度分布规律。分析结果表明,激光的脉冲宽度会影响材料电子温度的峰值大小与电子晶格耦合的时间长短,在相同的脉冲能量下,脉冲宽度越窄,电子温度最高值越高,电子晶格温度达到平衡的时间越短;热力学模型的准确性与激光脉冲宽度密切相关,当激光脉冲宽度大于10 ps时,单温和双温模型均可描述激光作用到材料的热效应,但当激光脉冲宽度小于10 ps时,则需要采用双温模型来描述。     

脉冲激光射线强化金属材料的几个问题

本文讨论了激光脉冲射线强化金属材料的几个问题:强化图形,材料性能,加工用量及表面涂层对被强化表面性能的影响。     

二氧化碳激光辐照对聚氨酯皮革变色区宽度的影响与建模

激光具有高能量密度、高方向性、高单色性等特性，广泛应用于材料切割、改性等领域，其具有无接触加工、加工效率高、无污染等优点，为实现创新材料高效加工应用提供理论指导与新思路。利用二氧化碳激光辐照聚氨酯皮革表面，选取激光功率、进给速度和离焦量作为输入变量，采用激光加工试验和数学模型分析了激光加工参数对单次激光辐照的聚氨酯皮革表面颜色变化区宽度的影响规律。结果表明，所选激光加工参数对试件表面变色区宽度均有显著影响，在一定范围内，随离焦量、激光功率的增加和进给速度的减小，辐照到试件表面的激光总能量和光斑面积增加，变色区宽度增加。建立了激光加工参数与试件表面变色区宽度关系的二次数学模型，模型能在修正的参数组合下对聚氨酯皮革表面变色区宽度进行精准预测。     

1064nm纳秒脉冲激光辐照水下锗材料光谱研究

为了研究水对激光辐照半导体锗材料的影响,利用1064nm纳秒脉冲激光辐照锗材料,改变激光能量与锗材料所处环境,对其散射光谱进行采集与分析。结果表明,作用在空气中锗材料表面单脉冲激光能量35mJ,产生较多等离子体谱线。作用在薄层水覆盖的锗材料表面单脉冲激光能量35mJ、50mJ、100mJ,锗材料特有等离子体谱线消失。作用在水下50mm锗材料表面单脉冲激光能量35mJ,采集散射谱线表现为辐射谱形式,所有等离子体谱线消失。等离子体谱线的差异代表了激光辐照锗材料的损伤机理与损伤效果存在差异。此结果对于激光水下加工半导体材料以及军事光电对抗方面有着重要应用前景。     

激光加工复合处理研究

论述近年来的激光加工与其它加工技术的复合强化处理方法。详细介绍目前广泛使用的激光加工复合强化处理技术的基本原理和技术特点。复合强化层与单一加工的材料表面相比,硬度及耐磨性等机械性能都得到明显提高。     

激光在材料表面改性中的应用及研究进展

激光作为高能热源极大丰富了材料表面改性的方法，被国内外学者广泛用于材料表面改性。本文介绍了表面激光改性中一些处理办法及其研究进展。着重介绍了激光表面相变硬化、激光表面熔凝、激光表面合金化与激光表面熔覆等的应用研究。论述了其应用范围、组织性能及变化机理研究，并提出存在的问题及解决措施，最后对激光表面改性技术进行了展望。     

激光技术在金属材料加工工艺中的应用探析

激光技术的研究和推广应用的水平是标志一个国家现代化程度的高级技术之一。激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工等的一门技术。如今,激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电器、航空、电子、冶金、机械制造等重要部门。就激光技术的优势、常见的激光技术以及在金属材料加工工艺中的应用进行了研究,对提高产品质量、劳动生产率和减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。     

钛宝石激光器中飞秒和皮秒脉冲被动同步的研究

在双波长钛宝石激光器中通过交叉相位调制实现了飞秒和皮秒脉冲的交叉锁模,得到了被动同步的飞秒和皮秒脉冲.自相关和交叉相关曲线表明飞秒和皮秒脉冲具有很高的同步性,脉冲之间的抖动为51 fs.在飞秒和皮秒激光腔分别独立自锁模的情况下,群速弥散和自相位调制决定了自锁模激光脉冲的频谱和时间宽度.在飞秒和皮秒激光腔交叉锁模的情况下,交叉相位调制和增益竞争是决定脉冲频谱和时间宽度变化的主要因素.此外,讨论了被动同步的机制、激光的调谐范围以及锁模的稳定性.     

激光技术的工业应用与发展前景

文章重点对激光在工业中所采用的技术与工业的发展前景进行阐述,重点描述激光工业加工中的常规方法及处理性能,采用的主要有激光焊接、激光削切加工、激光打标、激光表面处理等技术。     

激光技术在印刷工业的应用

<正>20世纪60年代,科学家发现了激光的存在,激光加工技术迅速得到广泛的应用,推动工业升级。根据激光束与材料相互作用的机理,激光加工可分为激光热加工和光化学反应加工两种形式。激光热加工是利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔、激光雕刻模切和微加工     

超短脉冲激光烧蚀技术应用探究

近年来随着超短脉冲激光烧蚀技术的发展,该技术被广泛应用于工业领域。短脉冲激光与物质相互作用时间介于纳秒与飞秒之间,其峰值功率可达兆瓦级,因此在加工中可应用于高精度、高硬材料的精细加工上,同时也可以实现材料的三维加工,该方式称为"冷"加工。文章旨在介绍超短脉冲技术的应用研究,使人们对该技术有一定的宏观认识。     

激光处理竹青表面的研究

竹材加工中去除竹青、增加表面润湿性是一个重要环节。目前主要采用机械方法通过磨削、刨切的方法来除去竹青,这些方法存在切削量大、纤维损失量大、刀具磨损严重等问题。本文尝试利用激光去除竹青,介绍了激光加工的原理,研究了激光功率一定情况下,进给速度与表面粗糙度、切削量之间的关系,分析得出:当激光功率一定时,进给速度越快表面粗糙度越小,切削量也越小,通过控制竹片进给可以控制竹材加工时所需表面粗糙度和切削厚度。     

镍钛合金血管支架激光切割工艺问题及控制措施

由于镍钛合金材料的特性,目前已经在各行各业中得到应用,同时其加工技术也呈现出多样化。激光加工就是比较常见的一种,在镍钛材料的焊接、切割等领域得到广泛应用,采用激光切割技术加工血管支架的工艺方法也越来越成熟。在激光切割镍钛管材时,各种参数对产品质量有深刻的影响：加工时不仅要考虑有没有切透、熔孔等直观的表面现象,还要考虑激光切割产生的热影响区对后工序的热处理定型带来的隐患。文章概述了血管支架激光切割工艺的质量评定标准,并从激光切割过程中的表面溅射、受热影响范围、切缝顺滑程度和Z轴高度,系统地分析影响切割质量的问题,并提出相应的工艺控制措施。     

多晶硅的高重频皮秒脉冲激光损伤研究

文章进行了高重频皮秒激光辐照多晶硅的损伤实验研究,分析了多晶硅材料激光辐照区域的损伤形貌,探究了多晶硅的多脉冲损伤损伤机制。实验结果表明:多晶硅的损伤形貌主要分为热熔区、热影响区及激光无作用区三个区域。多晶硅的多脉冲损伤机制主要是热积累和微缺陷积累。     

激光加工技术在板栗壳划口中的试验研究

根据材料激光破坏的机理,将高能激光加工技术应用在板栗壳的划口上,研究了激光和板栗壳的相互作用过程,探讨了切割速度、激光功率、离焦量等激光加工参数对板栗壳划口质量的影响规律。     

激光诱导放电技术在金属加工方面的应用探究

随着激光加工技术在激光烧蚀、打孔及焊接等领域的发展,针对激光加工效率,品质及工艺水平的要求也愈来愈高。因此,研究人员通过使用激光诱导放电技术,尝试使用激光来诱导和控制放电产生的引燃热源,从而达到对金属材料的高效加工。文章旨在介绍激光放电技术的物理过程、特性分析,并简要介绍该技术的应用研究。     

激光打标机在模具制造中的应用

激光打标机通过激光的烧灼作用可以在平缓的模具表面快速制造出型腔,通常只需要几秒到数分钟的时间,效率是数控铣削和电火花成型的数倍,成本却是常规加工的数十份之一,甚至可以说忽略不计。     

复合材料木工刀具激光制备工艺与性能分析

为进一步扩大硬质合金材料在木工刀具中的使用范围，文章采用激光熔覆工艺制备硬质合金-45钢复合材料。选用SEM电镜观察激光熔覆试样冶金质量与金相组织特征，与GHO10-82型电刨刀具材料进行显微硬度与耐磨性对比。试验发现，经激光熔覆后硬质合金熔覆层与45钢基体间能实现良好冶金结合，无气孔与裂纹等缺陷存在，熔覆层显微组织包含白亮的细小WC晶粒和树枝状的（W,Ti）C固溶体晶粒。在试样硬化层到基体方向上测试显微硬度，硬度值呈现由高到低良好过渡变化，GHO10-82型刀具材料为分层式阶梯变化。用硬质合金-45钢复合材料制备木工刀具，兼具熔覆层的高硬度、高耐磨性和基体的塑性、韧性，可良好适应木材切削加工要求。     

激光处理在服装设计中的应用

本研究通过分析不同条件下激光处理对织物外观和特征的影响,把此处理技术应用于服装设计,并对激光处理前后织物的重量、厚度、拉伸强度、撕裂强度、色差及表面形态进行观察测试和对比分析。试验结果表明激光处理在服装设计中具有应用的可行性,可以通过激光蚀刻对服装表面进行处理从而取得新的设计效果。此种处理手法不同于传统的加工处理手法,不仅具有无污染的特性而且能够提高设计生产效率,呈现新的设计外观,赋予更高的附加值。     

海藻纤维及纺织品的开发与应用

激光切割技术是激光加工应用的又一新兴领域,它是利用激光照射到加工物上的能量在短时间内的高度集中,瞬间使物质融化和汽化,用这种方法对服装纸样板、PVC板、面辅料、商标、皮革等原材料进行非接触式高速切割、镂空,以解决难熔、工件变形等困难。激光切割加工具有速度快、精度高的优点。由于激光功率的可调节性,其也可以作为激光打标机,在面料上进行打标作业。