激光冲击强化装置

1 引言 激光冲击强化技术即利用能量数十焦,脉冲宽度纳秒数量级的强激光(100～200 J/cm2)辐照金属材料表面,表层金属材料或者表面吸收层吸收光能发生电离气化爆炸,在材料表层产生吉帕数量级以上的强冲击波,利用该冲击波的力学效应改变金属材料的显微结构组织,提高金属材料的屈服强度,显著改善其机械力学性能.     

激光冲击强化技术提升我国战机性能

编者按 激光冲击强化技术是利用强激光辐照固体靶材的等离子体力学效应,提高金属材料的抗疲劳、抗腐蚀和耐磨损能力的一种高新技术.现已在美、俄等国家航空装备制造、维修以及其他装备制造业得到广泛应用.     

107《强激光作用材料而形成的多种物理和力学效应简述》

１０７《强激光作用材料而形成的多种物理和力学效应简述》张宁（中物院流体物理所，６１０００３）二、激光基础研究107《强激光作用材料而形成的多种物理和力学效应简述》@张宁...     

金属材料激光微焊接研究进展（特邀）

设备器件精密化、微型化是工业发展的重要趋势。在航空航天、动力电池、消费电子、生物医疗等应用领域中,零部件的日益微型化对微加工工艺提出了更高的要求。金属材料微焊接是微加工领域的重要需求之一,而激光具有能量密度高、热输入精确可控、焊接变形小等特点,是金属材料微焊接的重要技术手段。对金属材料激光微焊接技术展开了探讨,明确了其内涵,阐明了微尺度效应的影响,并总结了激光微焊接常见的缺陷及其质量控制方法,介绍了同种金属材料和异种金属材料激光微焊接的重要应用前景。最后,指出了金属材料激光微焊接技术存在的问题,并展望了未来的发展方向。     

金属表面涂层对CO_2激光的吸收率

大功率 CO_2激光器被广泛地应用于金属材料加工,但一般金属材料对波长10.6微米的 CO_2激光在常温下反射率很高,使激光功率的利用率很低.所以在激光热处理时,金属表面需要进行涂层处理,以增加表面对激光的吸收率.影响金属材料对激光的吸收机理目前尚不十分清楚。但是现象和经验表明,材料的导电性起着很大的作用.金属是很好的导体。各种金属内部都存在着大量的自由电子。由于集肤效应,自由电子     

几种金属结构材料的激光冲击损伤形貌特性实验研究

激光冲击是一种以高功率脉冲激光辐照金属材料的新型表面改性处理技术。课题组通过对铝、钛和不锈钢这三种典型的金属结构材料,在有水约束层和记号笔涂层作保护层的情况下,进行激光冲击对比试验,获得强激光冲击作用下金属结构材料的损伤特性,并定量分析了激光冲击次数与金属材料表面凹坑深度的关系,结果表明凹坑深度与冲击次数呈线性关系且斜率与金属材料的屈服强度成反比。为了探究激光冲击光斑形貌对于金属材料损伤的影响,我们还对比了方斑和圆斑的冲击情况。     

强激光大气传输特性分析及自适应光学技术

分析了强激光在大气传输中产生的折射、吸收、散射和湍流等线性光学效应，以及热晕、受激喇曼散射和大气击穿等非线性光学效应。同时介绍了自适应光学技术，以用于强激光发射。     

异种金属激光焊接关键问题研究

现代工程结构要求对异种金属材料进行焊接.激光焊接具有密度高、焊缝深宽比大、热影响区窄以及变形小等特点,成为异种金属材料焊接的有效方法.异种金属激光焊接过程包含多种效应,机制复杂.比如,材料性能差异对焊缝微观组织与宏观性能的影响;焊接熔池的形成、演化机制;熔池凝固过程焊接缺陷及残余应力形成等.围绕异种金属激光焊接过程中的关键问题,国内外开展了诸多研究工作,对此进行了全面阐述.在此基础上,指出异种金属材料激光焊接研究中的不足及发展方向.     

航空金属的两种激光表面加工技术

本文简要介绍了航空金属材料的激光冲击强化技术和激光成形技术,并比较了两种技术的处理工艺、力学效应以 及应用。结果表明航空铝合金的两种激光表面加工技术的这两种是不同的加工技术。     

强激光非线性效应及光学元件损伤的研究进展

本文综述了强激光系统中受激布里渊散射（SBS）、受激喇曼散射（SRS）、自聚焦等非线性效应以及强激光引起光学元件损伤的研究背景、现状、进展以及存在的问题。并指出其未来的发展前景。     

激光冲击处理技术的应用研究

激光冲击处理(又称激光喷丸)技术是利用强脉冲激光导致的压力冲击波在金属材料表层产生应变硬化的一种新型表面强化技术。本文介绍激光冲击技术的发展简况,在约束模式下激光导致冲击波的基本理论模型,常用航空金属材料处理后力学性能的变化,分析了激光冲击处理技术在航空制造技术方面的应用,特别针对提高结构疲劳性能的需求,提出了激光冲击处理技术需要解决的工艺问题及其发展动向。     

激光冲击处理技术在发动机上的应用

激光冲击处理(又称激光喷丸)技术是利用强脉冲激光致的压力冲击波在金属材料表层产生应变硬化的一种新型表面强化技术。本文介绍了激光冲击处理技术的特点,分析了国内外最新发展状况,特别是LLNL、MIC、GE等公司应用激光冲击强化涡轮发动机零件的工艺。     

超短强激光脉冲大气传输效应建模

超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗以及人工放电等方面具有重要的应用,对超短脉冲强激光在大气中的传输进行了理论分析,对超短脉冲强激光大气传输中各种线性效应及非线性效应。诸如色散效应、非线性自聚焦效应、受激拉曼散射效应、多光子电离及隧道电离效应、电离引起的能量损耗效应、相对论聚焦、有质动力激发的等离子体尾波场等效应进行了讨论,给出了一组描述超短脉冲强激光大气传输的三维非线性传输方程,为此类问题的进一步研究提供了理论基础。     

金属薄板的激光成形技术

金属薄板的激光成形技术季忠，刘庆斌，吴诗　（西北工业大学，西安７１００７２）１．激光成形机理、众所周知，当金属材料受到不均匀加热时，其内部的非均匀温度场将会导致非均匀热应力场。当该热应力超过材料的屈服极限时，材料便会产生永久塑性变形。金属薄板的激光成...     

超短脉冲强激光大气传输的非线性效应

超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗、以及人工放电等方面具有重要的应用．例如,利用超短脉冲强激光使得远距离处的大气局域电离,其所产生的紫外辐射可以为大气组分主动荧光光谱学研究提供光源。对短脉冲强激光在大气中的传输进行了理论分析,对超短脉冲强激光大气传输中的各种线性效应及非线性效应,诸如色散效应、非线性自聚焦效应、受激拉曼散射效应、多光子电离及隧道电离效应、电离引起的能量损耗效应、相对论聚焦、有质动力激发的等离子体尾波场等效应进行了讨论,给出了一组描述超短脉冲强激光大气传输的三维非线性传输方程,为此类问题的进一步研究提供了理论基础。     

超短脉冲强激光大气传输的非线性效应

超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗、以及人工放电等方面具有重要的应用, 例如, 利用超短脉冲强激光使得远距离处的大气局域电离, 其所产生的紫外辐射可以为大气组分主动荧光光谱学研究提供光源。对短脉冲强激光在大气中的传输进行了理论分析, 对超短脉冲强激光大气传输中的各种线性效应及非线性效应, 诸如色散效应、非线性自聚焦效应、受激拉曼散射效应、多光子电离及隧道电离效应、电离引起的能量损耗效应、相对论聚焦、有质动力激发的等离子体尾波场等效应进行了讨论, 给出了一组描述超短脉冲强激光大气传输的三维非线性传输方程, 为此类问题的进一步研究提供了理论基础。     

红外光热辐射法测定激光表面硬化层深度

介绍了一种用激光诱发红外光热辐射法对金属材料激光表面硬化层进行深度剖析的新技术。用这种技术，对经激光表面处理的锆合金（Ｚｒ－２．５Ｎｂ）表面硬化层的厚度进行无损检测，所得结果与常规的破坏性检验方法（剖面显微硬度测量）一致。     

重复率高功率Nd玻璃激光器的热透镜效应的消除

研究了重复率高功率强激光作用下热平衡状态激光的热透镜效应。观察和分析了激光棒从非热平衡到热平衡状态的热透镜效应，通过采取插入光学补偿系统的方法，使得激光器系统在热平衡状态下的热透镜效应得以消除，从而得到较好的激光输出和稳定的实验系统。     

外加电场对金属材料激光吸收率的影响

在激光热表面热处理行业中,高反射的金属材料对激光热处理非常不利。为增加金属材料在激光热处理过程中的激光吸收率,研究了外加电场对金属材料激光吸收率的影响,提出了一种饱和温度法测激光吸收率的方法,并应用此方法测得2Crl3不锈钢在外加电压下的激光吸收率。结果表明,外加电场可增加金属材料的激光吸收率。     

高阶克尔效应非线性折射率的变化对激光脉冲在氮气中传输的影响

强飞秒激光脉冲在氮气传输时会受到线性和非线性效应的影响,其中非线性高阶克尔效应颇为重要。基于一个二维轴对称激光传输模型对强飞秒激光在氮气中的传输进行数值模拟,研究了高阶克尔效应各项非线性折射率的变化对激光传输的影响。