钛合金表面电化学标刻二维条码工艺参数研究

针对零件直接标识技术中电化学标刻二维条码的工艺参数选取问题。将蚀刻电压、蚀刻时间、氧化电压、氧化时间等电化学标刻工艺参数作为优化变量。对比度、打印增长等标刻二维条码质量作为优化目标,结合正交试验和方差分析,基于TC4板材研究了各工艺参数及其交互作用对优化目标的影响规律和影响程度。通过实验验证,获得了电化学标刻TC4板材的优化工艺参数组合,为工程应用中提高电化学标刻二维条码质量提供了依据。     

零件表面二维喷码的最佳工艺参数研究

本文主要研究了零件直接标识技术中喷码标印二维条码的工艺参数优化问题,选取铝合金(LD10CZ)板材作为标印材料,将喷码标印的工艺参数(墨水压力值、调制电压、喷头高度、传送带速度)作为优化变量,标印的二维条码质量(对比度、打印增长、高宽比例)作为优化目标,通过均匀试验设计和二次多项式逐步回归方法,研究了各工艺参数及其交互作用对优化目标的影响规律和显著性程度。获得了最佳的工艺参数组合并实验验证,提高了二维喷码的质量,对工程应用有重要意义。     

二维条码识读中光照对图像质量的影响

为了达到自动控制光源、保障刀具柱面直接标刻二维条码识读的准确率高的目的,研究了二维条码识读系统中不同光源照明方式与照度对条码图像质量的影响规律,探明了图像质量与识读率的内在关系。通过实验,对不同照明方式下的图像质量评价系统进行了建模,并提出了一种评价图像质量的方法,即在组合照明方式下,以图像对比度为评价指标;在暗视场照明方式下,以图像低频分量比为评价指标,通过计算图像对比度和低频分量比是否达到一定阈值来评价图像质量,并以此控制光源照度,保证条码识读率在允许范围。     

激光选区熔化TC4合金工艺优化及退火处理对显微组织的影响研究

激光选区熔化技术是制备复杂钛结构的重要加工方式,而热处理是必要的后处理手段.首先利用激光选区熔化设备打印TC4合金块体结构,以激光功率、扫描速度及扫描间距为优化对象,以致密度为优化目标开展正交试验,得到成形工艺参数对致密度的影响排序及最优工艺参数.然后对最优工艺参数下的成形样件分别进行消除应力退火处理与完全退火处理,发...     

激光工艺参数对选择性激光烧结覆膜砂初坯强度的影响

通过正交试验方法研究了激光工艺参数对选择性激光烧结覆膜砂型强度的影响规律,方差计算结果表明:激光功率、扫描速度、扫描间距对覆膜砂烧结初坯抗拉强度和抗弯强度变化具有显著性影响,并呈现不同的影响趋势。在所选的激光作用因素和水平组合中,选用激光功率65 W、扫描速度3 m·s~(-1)及扫描间距0.15 mm时,获得了最优强度性能。     

选区激光熔化成形NiTi合金工艺参数对表面粗糙度的影响规律

目的 针对选区激光熔化（SLM）制备NiTi形状记忆合金表面粗糙度难以满足实际应用要求,通过优化工艺参数（激光功率、扫描速度、扫描间距）以有效地降低表面粗糙度以及研究各工艺参数对表面粗糙度的影响规律。方法 采用L16正交阵列的田口模型设计选区激光熔化制备NiTi样品的工艺参数,通过对表面粗糙度信噪比值进行统计方法分析以及样品表面形貌的表征,研究不同工艺参数对表面粗糙度的影响程度以及影响机理,最终优化出制备低表面粗糙度的工艺参数组合。结果 在激光功率为20W和30W时,NiTi粉末不能够充分熔化造成熔道不连续,使得样品表面起伏增大,粗糙度值最大到7.8μm;增大激光功率到40 W和50 W时,粉末充分熔化,样品表面形貌明显改善;在相同功率下,扫描速度从200 mm/s增加到500 mm/s时,样品的粗糙度值也随之增大。结论 工艺参数对表面粗糙度影响的重要性顺序依次为激光功率、扫描速度、扫描间距;最终优化出的工艺参数组合为激光功率50 W、扫描速度200 mm/s、扫描间距0.07 mm,并在该工艺参数下制备的样品表面粗糙度值为1.38μm,与模型预测的值1.43μm接近,相差仅为9.97...     

激光抛光表面形貌的误差复映规律

目的探究激光抛光工艺中的表面形貌误差复映规律。方法首先采用纳秒光纤激光对不锈钢表面进行标刻加工制备微结构,再通过纳秒光纤激光对预制微结构的表面进行抛光加工,通过超景深显微镜测量加工后的表面形貌,分析表面形貌随加工参数的变化规律。其中纳秒光纤激光波长为1064 nm,脉宽约200 ns,最大激光功率为20 W。进行标刻时,激光功率设置为18 W,激光脉冲频率为20 kHz,扫描速度500 mm/s,通过多次重复标刻在不锈钢表面标刻出一定深度的凹槽。采用低功率(6、4、2、1、0.2 W)的纳秒激光对预制的局部微结构进行激光抛光处理,抛光过程的扫描线间距设置为10μm,扫描速度设置为200 mm/s,对包含凹槽的2 mm×2 mm的区域进行两次抛光处理。结果经标刻加工的微凹槽周围存在较大的边缘凸起;激光抛光能够有效降低凹槽边缘凸起高度,选择合适的抛光参数可将凹槽边缘凸起高度降低到2μm以下。对于高度大于10μm的边缘凸起,在激光功率大于2 W时,抛光后的边缘凸起高度随激光功率的增大而线性减小;在激光功率小于2 W时,边缘凸起高度随激光功率变化不明显。对于高度小于10μm的边缘凸起,激光抛光存在抛光饱和的现象——凸起高度随激光功率密度变化不明显。结论已有微结构的不锈钢表面经激光抛光会形成残留微结构,从而表现出一定的形状复映规律。经抛光处理后的沟槽边缘凸起的高度随着所使用的激光能量密度的增大而减小,基本服从线性变化规律。     

大功率激光+ P-MAG复合热源焊接工艺

激光- MAG复合热源焊接工艺参数较多,主要包括激光功率、光丝间距、离焦量、焊接速度、激光倾角等.工艺试验结果表明,复合焊熔深随激光功率的增加而增加,其余焊接工艺参数不变,当激光功率由2 kW增加为5.5 kW时,复合焊熔深增加近一倍;光丝间距D=1 mm时熔深最大,最佳光丝间距为2～4mm,随着D的增大,复合焊效果减...     

塑料粉末选择性激光烧结成型精度实验研究

采用正交方差分析法,对塑料粉末进行了烧结成型实验,实验发现,激光功率对烧结件密度的影响最大;而在对尺寸精度的影响上:对于X、Y平面方向,铺粉层厚的影响最大,在Z方向上,预热温度影响最大.通过对工艺参数影响规律的综合考虑,得到了激光烧结最佳工艺参数组合为,铺粉厚度0.15 mm,扫描速度1 600 mm/s,预热温度75 ℃,激光功率12 W.     

超高速激光熔覆成形M2涂层

为修复受损轧辊、提高轧辊使用寿命,利用超高速激光熔覆技术,在9Cr2Mo钢表面熔覆成形M2高速钢制备的涂层。为提高熔覆层质量,设计正交试验与对比试验,并借助光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计,对不同扫描速度、激光功率、道次间距条件下熔覆层的宏观形貌、微观组织、显微硬度进行研究分析。结果表明,扫描速度对宏观平整度影响最大,提高扫描速度、降低激光功率、增大道次间距可提高涂层平整度;确定最优工艺参数为：激光功率1.5 kW,扫描速度35 m/min,道次间距0.30 mm的组合和激光功率1.7 kW,扫描速度35 m/min,道次间距0.35 mm的组合;熔覆层组织细小、成分均匀,主要为等轴晶,晶粒边界出现网状碳化物;熔合线处晶粒尺寸较为细小,熔覆道中部组织相对较大,道次间熔合线下方组织粗化明显;制备的M2涂层显微硬度整体高于基体,且具有较好的耐磨性。     

X80管线钢激光-电弧复合焊接工艺

激光-电弧复合焊接结合了激光焊和电弧焊两种焊接工艺,影响焊接过程稳定性和焊接接头质量的因素较多。针对X80管线钢,系统开展了光纤激光-MIG电弧复合焊工艺研究。在对比光纤激光焊、MIG焊和激光-MIG复合焊的基础上,分别考察焊接电流、激光功率、焊接速度、光丝间距、离焦量等参数对焊缝成形的影响,并优化了激光-MIG复合焊的焊接工艺参数。     

基于响应面法的不锈钢车体激光焊接工艺参数优化

为解决电阻点焊不锈钢车体表面质量差、密闭性差等问题,采用二次回归旋转设计试验方案,基于响应面法建立了不锈钢车体激光焊接工艺参数(激光功率、焊接速度、离焦量)与预测响应值(熔深、熔宽、接头剪切拉伸载荷)之间的数学模型,能够根据车体表面质量和接头强度的要求优选焊接工艺参数.并通过优化激光焊接工艺参数来预测激光搭接焊接头的熔深、熔宽以及接头的剪切拉伸载荷,实现焊缝成形与接头强度的最佳组合,为改善不锈钢车体焊接表面质量提供了新的工艺途径.     

基于SOA-LSSVM的SLS成形工艺参数优化研究

为提高选择性激光烧结(SLS)成形精度,解决工艺参数优化试验成本高等问题,选择激光功率、预热温度、扫描速度、扫描间距以及分层厚度5个工艺参数设计正交试验以获得样本数据并建立统一目标函数。采用人群搜索算法(SOA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM),建立基于SOA-LSSVM的SLS成形件精度预测模型;预测不同工艺参数组合下制件的统一性能,并与采用传统BP神经网络和LSSVM模型获得的预测结果进行对比。结果表明：SOA-LSSVM模型针对小样本预测问题具有良好的泛化能力,预测值与实际值的最大相对误差仅为1.11%,可为SLS加工参数组合的选择提供参考。     

厚壁横梁管激光-MAG电弧复合焊坡口形式及工艺窗口优化研究

针对轨道车辆转向架构架常用20 mm厚壁S355J2H横梁管激光电弧复合焊工艺,从坡口形式、打底焊工艺窗口、盖面焊工艺窗口、焊接气孔抑制等方面进行了优化.结果表明:控制焊缝成形的主要因素有焊缝坡口、光丝间距和激光束离焦量等.采用钝边高度为8 mm、单边20°～25°的Y型坡口,光丝间距DLA=2～4 mm,离焦量-2～0 mm,可以获得表面成形连续的打底焊焊接接头;采用激光功率500～1000 W、电弧电流200～250 A、离焦量-2～0 mm的盖面焊工艺参数,可以获得连续一致、均匀美观,焊缝表面无裂纹、气孔等焊接缺陷的焊缝成形.实现了20 mm厚横梁管激光-MAG电弧复合焊焊接,验证了激光-MAG电弧复合焊接横梁管的可行性.     

加工参数对表面激光标刻质量影响的试验研究

通过对基体为陶瓷,镀层为铝样件的激光加工实验,研究加工参数对表面标刻质量的影响。为提高小单元的加工精度,保证其加工质量,针对延时参数、轮廓相关参数、填充相关参数等参数设计了多因素参数试验,完成打标实验,比较实验结果,分析了加工参数对加工质量的影响。从而优化参数设置,实验结果表明延时参数(开光延时-200、关光延时300、结束延时400、拐角延时200)、轮廓相关参数(勾选使能轮廓、绕边走一次)以及填充相关参数(线间距0.005mm、环型填充或优化双向填充)时,加工质量最为满意,为实现激光高效加工提供了工艺理论基础。     

Ti6Al4V的激光选区熔化单道成形数值模拟与实验验证

为研究不同扫描特征参数组合对选区激光熔化(selective laser melting, SLM)表面形貌的影响,以316L不锈钢粉末为例,进行介观尺度的单层双道数值模拟研究.基于离散元法建立单层的粉床数值模型.使用流体体积法对粉床受热部分粉末的熔化过程中的熔化、流动和凝固过程进行计算.考虑激光功率、扫描速度和扫描间距3个扫描特征参数,设计并进行正交试验,从熔道形貌特征和熔道宽度2个方面研究所选扫描特征参数对成形件表面的熔道形貌影响.依据数值模拟中的参数进行实际打印及形貌观察试验,验证数值模拟的有效性.结果表明,在313 ~ 500 J/m的线能量密度和50 ~ 90 μm的扫描间距范围内,可以得到平整连续局部缺陷少的熔道形貌,且该区间内的参数组合依次线性对应;对熔道形貌的完整性影响由大到小依次为扫描速度、扫描间距和激光功率.     

选区激光熔化316L扫描特征参数对表面形貌影响

为研究不同扫描特征参数组合对选区激光熔化(selective laser melting,SLM)表面形貌的影响,以316L不锈钢粉末为例,进行介观尺度的单层双道数值模拟研究.基于离散元法建立单层的粉床数值模型.使用流体体积法对粉床受热部分粉末的熔化过程中的熔化、流动和凝固过程进行计算.考虑激光功率、扫描速度和扫描间距3个扫描特征参数,设计并进行正交试验,从熔道形貌特征和熔道宽度2个方面研究所选扫描特征参数对成形件表面的熔道形貌影响.依据数值模拟中的参数进行实际打印及形貌观察试验,验证数值模拟的有效性.结果表明,在313～500 J/m的线能量密度和50～90μm的扫描间距范围内,可以得到平整连续局部缺陷少的熔道形貌,且该区间内的参数组合依次线性对应;对熔道形貌的完整性影响由大到小依次为扫描速度、扫描间距和激光功率.     

汽车用高强钢的激光焊接性能

通过四因素四水平的正交试验,研究了焊接功率、离焦量、焊接速度和保护气流量对DX56D+ZF镀锌钢板激光焊接质量的影响,确定了各组合下的最优焊接工艺参数,并对焊接接头的微观组织进行了观察。结果表明,优化的焊接工艺参数为:激光功率2 k W、焊接速度1.2 m/min、离焦量-0.5 mm和保护气流量10 L/min。     

覆盖件拉延模工艺补充面及压料面参数化设计研究

工艺补充面和压料面的设计是否合理 ,是保证覆盖件成形质量的重要条件。它们的造型修改是否方便 ,是提高设计效率的重要途径。本文总结了工艺补充面和压料面设计中的常用方法 ,分析了常见的二维参数化建模方法 ,选择在UG软件平台下使用编程法 ,开发了基于二维截面特征库的工艺补充面和压料面参数化设计模块。     

激光熔覆工艺参数对熔覆层质量影响研究

在42CrMo基板上激光熔覆单道钴基合金涂层,采用正交试验,探究激光功率、送粉速率、扫描速度、光斑直径等4个工艺参数对熔覆层几何形貌和稀释率的影响规律.结果表明:激光功率和扫描速度对熔覆高度和熔覆宽度影响较大,激光功率和光斑直径对稀释率影响最大.结合稀释率和熔覆高度与熔覆宽度比值综合评价,获得最优工艺参数组合为激光功率...