激光与纯金属交互作用后的凝固特征

本文采用2kW横流二氧化碳激光器,对单元金属铁的表面进行了熔凝处理。借助光学显微镜和电子显微镜观察:其凝固表面沿试块的长度方向随着距离的增加,熔化宽度增大,凝固组织特征表现为团絮状、麦穗状和蜂窝状。     

激光超高温度梯度快速定向凝固研究

研究了激光重熔工艺参数对三种不同成分的Cu Mn合金重熔区微观组织生长方向的影响。结果表明 ,熔池中微观组织的生长方向强烈地受激光工艺参数 (激光输出功率和扫描速度 )和合金成分的影响。通过选择合适的工艺参数 ,实现了与Bridgman法类似的超高温度梯度快速定向凝固 ,其温度梯度可高达 10 6 K m ,速度可高达 2 4mm s。利用激光表面熔凝技术实现超高温度梯度快速定向凝固的关键在于 :1)在激光熔池内获得与激光扫描速度方向一致的温度梯度 ;2 )根据合金凝固特性选择适当的激光工艺参数以获得胞晶组织。     

焊接速度对高速激光焊熔池流动行为的影响

高速激光焊的多种典型缺陷形成都与熔池流动有关,深入了解熔池流动行为有助于理解高速焊缺陷的形成机理。采用光纤激光进行高速焊接试验,分别研究在功率和热输入一定的条件下焊接速度对熔池流动行为的影响。采用高速摄像实时观察熔池表面的流动行为,通过Ti示踪元素考察熔池内部的流动行为。结果表明,焊接速度提高,熔池表面液态金属向熔池尾部流动的距离增加,熔池内部的中心部位液态金属向熔池底部和尾部流动的距离增加,熔池内部边缘处液态金属流动受焊接速度的影响较小。提高焊接速度,金属蒸气喷出方向与熔池表面的夹角减小,金属蒸气对小孔后沿冲击力的水平分量增大,导致熔池表面液态金属向熔池尾部流动的驱动力增大,流动距离因而增加。     

采用温度测量的方法对直拉法熔体流动的研究

本文通过温度测量实验,对直拉法硅熔体流动状态及强度进行了研究。证明熔体的温度梯度及热对流强度随熔体深度的减小而减小,并讨论了熔体对流对硅单晶中氧含量的影响。     

大面积激光自动涂敷系统及其工业应用

本文系国家“八．五”攻关课题。为解决冶金轧辊大面积激光涂敷的需要。我们研制了一套宽带激光自动涂敷系统，它由宽带扫描镜和自动喷粉机组成。适用激光功率１－１０ｋＷ，它既右作于宽带涂敷，又可直接用于聚焦窄作敷。单道一次涂敷宽度１０－３５ｍｍ连续可调，单道一次涂敷厚度０．２－８ｍｍ可控。送粉量０．５克－２００克／分连续精密地，送粉精度〈２％。     

电磁搅拌对激光熔池熔体流速及其凝固组织影响研究

为了研究电磁搅拌对TA15钛合金激光熔池的影响,构建了一种三相三极旋转式电磁搅拌器作用下微小熔池内部的磁流体力学数学模型。运用该模型计算了不同激励电流情况下磁场中心处的磁感应强度和熔池内熔体周向流速,分析了其对熔池温度分布和组织形成的影响。并采用试验手段对分析计算结果进行了验证。结果表明:电磁力驱使熔体作周向运动,且随着远离磁场中心,洛伦兹力越大,周向流速越大。随着激励电流的增大,磁感应强度增强,熔质周向流速增大。流速加剧能够降低熔池内温度及凝固界面处的温度梯度,有利于等轴晶的增多。试验证明施加磁场后熔池顶部组织出现等轴晶,且随着远离磁场中心,熔池顶部的等轴晶数量逐渐增多,与计算结果的分析趋势相吻合。     

影响物理发泡绝缘熔体强度的因素

合适的熔体强度始终是取得良好发泡效果的关键.讨论了影响塑料熔体强度的因素及其与发泡参数的相互关系,为今后的工艺改进提供了依据.     

石油化学阀门激光熔覆层凝固组织控制的研究

用5kW横流CW CO2激光器在1Cr18Ni9Ti与Cr18Ni12Mo3Ti阀门零件上熔覆NiCrFeBSi合金，得到了厚2～3.5mm、表面平整光滑和组织细密的合金熔覆区，并结合熔覆试验分析探讨了激光熔覆层快速凝固过程中的凝固组织及组织控制方法。     

激光快速成形过程中熔池形态的演化

采用高速摄影技术对激光快速成形过程中液态熔池的形成及其演化过程进行了实时观察。结果发现,以一定速度向前运动的激光束辐照基材时,基材表面开始熔化并形成液态熔池,经过一个较短的时间间隔(约1．0 s)后熔池深度增大至一定值,熔池长度则围绕一恒定值波动。以恒定送粉率向熔池中连续送进金属粉末时,熔池的长度和宽度逐渐减小,熔池寿命缩短。同时熔池后沿不断抬高即熔覆层厚度不断增加,最大熔深处熔池自由表面法向和激光束轴线之间的夹角由几度逐渐增大到20°～30°左右。熔池自由表面发生周期性的变化,实验观察到熔池后沿有周期性的“岛状凸起”出现和消失现象。数值计算结果证实这主要是熔池中熔体在表面张力梯度下引起的强制对流作用的结果。     

金属氧化膜对激光辐照效应的影响

激光与材料的能量耦合系数是研究激光与物质相互作用的基础。金属在空气中与激光相互作 用时,其能量耦合系数远大于理论值。文中以金属铁为例,研究金属氧化膜对激光与材料的能量耦合系 数的影响。利用温度场计算结果,结合铁在空气中的氧化规律,计算了激光辐照下氧化层厚度的增长及 氧化放热的影响;利用多层膜反射理论,结合氧化层厚度变化,分析了氧化膜导致的激光吸收增强效应,并将计算结果与实验结果进行比较,结果符合很好,证明了模型的合理性。计算结果表明,激光辐照期 间,氧化放热对温度场的贡献很小,就工程应用来说可以忽略,而氧化层带来的吸收增强效应影响较大,不能忽略,辐照一段时间后,激光耦合系数可以用氧化物的理论计算耦合率近似表征。     

氦氖激光穴位照射治疗轮状病毒肠炎的疗效观察

目的:观察氦氖激光穴位照射治疗小儿轮状病毒性肠炎的疗效。方法:将80例轮状病毒肠炎随机分为对照组和治疗组各40例,对照组给予抗病毒、补液、微生态制剂和肠粘膜保护剂治疗;治疗组在对照组的基础上加用氦氖(He-Ne)激光穴位照射。观察两组治疗后症状体征的的恢复情况,并将结果进行统计学处理。结果:治疗组和对照组的显效率分别是90%、67.5%。两组腹泻、呕吐症状消失,脱水纠正,食欲改善等方面有统计学差异(p0.05)。结论:氦氖激光照射天枢穴和神阙穴治疗小儿轮状病毒肠炎见效快,无痛苦,显效率高,在临床值得推广。     

氦氖激光穴位照射对胃癌病人免疫功能的影响

本研究将15例择期手术的胃癌病人随机分成三组。A组对照组,B组穴位照射组,C组非穴位照射组。B、C两组于围术期行氦氖激光照射治疗。通过检测血清免疫球蛋白、补体、SIL－2R,以及与手术应激反应强度相关激素皮质醇和胰高糖素。综合分析各项指标的测定结果,评价围术期行激光穴位照射对胃癌病人免疫功能的影响。结果显示对胃癌病人围术期行氦氖激光照射足三里、三阴交两对穴位。能让病人手术应激反应为中等强度,病人术后免疫功能不被抑制,且有增强胃癌病人术后体液免疫功能的作用。     

氦氖激光治疗婴幼儿腹泻的临床观察

本文临床观察激光穴位照射治疗婴幼儿腹泻，并与针炙治疗对照，发现两种方法在调节胃肠道及免疫功能方面具体同样的疗效，说明婴幼儿腹泻采用激光穴位照射可代替传统的针炙治疗。且见效快，痊愈率高，适宜推广。     

激光辐照蝗虫不同身体部位致死效果研究

为研究激光对蝗虫不同身体部位的杀灭效果,选择近红外大功率连续型半导体激光器,针对亚洲车蝗成虫和幼虫的头部、翅根和腹部位置,距离激光发光面1cm处,进行不同时间的照射试验,分别观察照射后3天蝗虫的致死率.在1cm处对幼虫头部、翅根和腹部位置辐照5s,观察肌体组织宏观损伤情况.结果表明,随着辐照时间的增加,蝗虫的致死率增加;在相同的辐照条件下,幼虫比成虫致死率高,且辐照头部位置致死率最高、辐照翅根部位致死率次之、辐照腹部致死率最低.肌体宏观观测结果表明,头部和翅根被辐照部位有明显的碳化现象,腹部的宏观热损伤效果则不明显.试验结果说明近红外激光辐照蝗蝻的头部位置有较好的致死效果.     

脉冲激光对CCD探测器有效干扰距离的研究

估算了脉冲激光在大气环境下对典型CCD探测器的有效干扰距离,为提高激光干扰系统空间布局的合理性提供依据。计算了脉冲激光在近地面传输时的远场功率密度,进行了脉冲激光损伤面阵CCD探测器的实验,得到了造成CCD探测器出现不同损伤情况所需要的近似的激光能量密度值。在此基础上,综合理论计算与实验结果得出结论:波长532 nm、单脉冲能量1 J、脉宽10 ns重复工作频率1 Hz的脉冲激光在1500 m内会严重损伤CCD探测器;在1500~2800 m内会严重干扰CCD探测器;在2800~7000 m内会使CCD探     

钢表面激光快速熔凝的组织特征

本文采用2kW横流二氧化碳激光器进行了CrWMn钢的快速动态熔凝处理.在本实验条件下,借助光学显微镜、扫描电镜和显微硬度仪,揭示了钢表层在激光动态凝固之后,其宏观凝固组织是非均匀的.这种非均匀性表现在两个方面,①在熔区边缘(B区)内,白色组织与黑色组织混合共存;②熔区中心(A区)组织与B区组织的混合共存.研究表明:白色组织为残余奥氏体,其显微硬度为HV0.2300kgf/mm2,而黑色组织为回火马氏体和残余奥氏体,其显微硬度为HV0.2620kgf/mm2.最后指出形成凝固组织不均匀的原因在于对流运动特征所致.     

He—Ne激光照射小鼠睾丸的组织学及组织化学观察

以三种不同剂量的He-Ne激光分别照射三组雄性小鼠的阴囊,取睾丸作组织学及组织化学观察。实验所用激光剂量为临床常用最大剂量的10～75倍。实验结果表明,实验组动物的精原细胞、精母细胞、精细胞、精子、支持细胞和间质细胞均无明显损伤。组化实验显示:实验动物的生精细胞、支特细胞及间质细胞的AKP、ACP、DNA、RNA及PAS反应与对照组无明显差异。表明所用三种剂量的He-Ne激光均无抗生精作用,不会影响生殖细胞的正常增殖与代谢及雄性激素的分泌。提示以He-Ne激光照射阴囊治疗有关疾病,不致引起病人生殖细胞损伤及性功能的改变。     

激光熔覆层凝固特征与凝固组织控制研究

用5kW横流CWCO2激光器在1Cr18Ni9Ti与Cr18Ni12Mo3Ti阀门零件上熔覆NiCrFeBSi合金，得到了厚2～3.5mm，表面平整光滑，组织细密的合金熔覆层，并结合熔覆试验，分析探讨了激光熔覆层快速凝固过程中的凝固特征，凝固组织及组织控制方法。     

超连续谱光源辐照可见光CMOS图像传感器的实验研究

研究了超连续谱光源对可见光CMOS图像传感器辐照的实验现象和规律。观察到随着入射激光功率的不断增大，CMOS图像传感器依次出现了像元饱和、局部饱和、局部过饱和以及全屏饱和等现象。与1 060 nm锁模光纤激光辐照同种图像传感器的实验相对比，从有效干扰面积、图像相关度及图像均方差等三个方面，对比了两种干扰源在影响CMOS图像传感器成像质量方面的异同，发现CMOS图像传感器的响应特性、激光的频谱特性和成像光学系统的色散是导致干扰效果差异的主要原因。