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为制备低残余应力涂层,在304不锈钢表面激光熔覆Fe-Mn-Si形状记忆合金涂层。采用ANSYSTM有限元分析软件分析其应力场,利用机械钻孔法测量相同工艺条件下的激光熔覆试样的残余应力分布特性对模拟结果进行验证,并采用XRD分析Fe-Mn-Si记忆合金涂层低残余应力机理。结果表明,激光熔覆产生的应力诱发Fe-Mn-Si记忆合金各涂层马氏体转变,将残余应力释放,得到低残余应力涂层。在受到各道激光照射(光斑接近至远离)过程中产生的热应力交替呈现为拉-压-拉应力状态,越远离激光热源中心,热应力越小;冷却完成后,激光涂层上残余应力表现为拉应力,最大应力位于基体与涂层交界处;在垂直与平行于激光熔覆两个方向上,涂层中的残余应力均呈现两侧大中间小的分布规律,在厚度方向上,熔覆涂层表面至涂层中心残余拉应力逐渐增加到最大值后,过涂层中心至熔化边界残余拉应力的数值开始逐渐降低,过涂层边界后,基体承受压应力并逐渐趋于零应力应力状态。 相似文献
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为了提升激光熔覆质量,获取最佳的激光熔覆工艺参数,提出基于PCA和TOPSIS的激光熔覆最佳工艺参数评价方法。在边界条件和假设条件下构建激光熔覆温度场分布模型,利用主成分分析法获取分布模型中主要的工艺参数,并结合TOPSIS方法对激光熔覆最佳工艺参数进行评价,获取最佳的激光功率、扫描速度。仿真实验结果表明,分析熔覆过程中温度场的变化情况,判断激光功率和扫描速度两种工艺参数对激光熔覆的影响;并利用文献方法和所提方法进行对比可知,所提方法进行激光熔覆最佳工艺参数评价的精度最高可达99.12%,评价精度较高,提升了激光熔覆质量。 相似文献
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针对激光熔覆修复K403镍基高温合金构件组织粗大和力学性能下降的问题,提出采用激光冲击强化技术对修复区进行表面强化。利用SEM观察不同区域微观组织,利用显微硬度、残余应力和高温拉伸强度测试研究其力学性能。结果表明,激光冲击强化细化试样表层晶粒;强化后,试样基体区和熔覆区表面硬度分别提高21%和8%,影响深度约0.8 mm;激光冲击在试样表层引入约610 MPa且均匀分布的残余压应力,影响深度层达1.2 mm,经保温处理后,应力释放约18%,但在表面仍残留较大的残余压应力;激光冲击提高了材料高温拉伸强度约15%,解决了激光熔覆修复K403镍基构件力学性能下降的问题。 相似文献
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针对新型铁颗粒增强型氧化铝陶瓷涂层在激光熔覆原位制造过程中的热应力对涂层质量的严重影响,研究了激光诱导反应条件下钛合金表面原位制备单道复合涂层过程中的热力问题。采用代表体积元方法仿真计算该新型涂层的热力学参数。利用生死单元法与内部生热热源相结合的方法建立了激光诱导铝热反应热源模型,分析了不同工艺参数组合下涂层构件热应力分布规律。结果表明:热应力主要集中在涂层及其与基板的结合面处,涂层上沿熔覆方向的拉应力是导致涂层出现横向裂纹的主要原因。由于激光诱导铝热反应,涂层的裂纹以及残余应力随着激光功率和激光扫描速度的增加而增加。在激光功率600 W、扫描速度2 mm/s时,涂层裂纹最少;在扫描速度5 mm/s、激光功率300 W时,残余应力最小。 相似文献
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为进一步提高再制造合金层表面质量,提升其综合力学性能,通过数值模拟与试验相结合的方式,研究激光重熔路径对熔覆层残余应力及表面质量的影响机理。首先,基于Simufact Welding软件平台分别建立了激光熔覆及三种不同扫描路径下的重熔模型,仿真研究重熔过程温度场及应力场变化规律。然后,进行了激光重熔工艺试验,通过X射线残余应力检测仪、基恩士超景深显微镜对再制造合金层的残余应力及表面形貌进行检测分析。仿真结果表明,重熔过程中工件表面各点的温度梯度比熔覆过程有明显的降低,重熔前工件最大残余应力为269.59 MPa,经激光重熔后,工件的残余应力得到明显的降低,且L1型重熔路径下工件的残余应力值最小,仅为重熔前应力值的1/2左右。残余应力试验结果与仿真计算数值偏差在10%以内,证明了仿真计算的准确性。通过对合金层的表面形貌进行三维提取发现,激光重熔能有效降低熔覆层表面粗糙度。 相似文献
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激光武器技术的发展现状 总被引:11,自引:0,他引:11
激光技术在军事领域的应用越来越广泛,激光侦测技术已经成为一种比较成熟的武器技术,激光致盲武器也已应用于实战中,高能激光武器正在逐步进行实用化实验,激光通信系统则已经在各国军用通信系统中得到广泛应用。 相似文献
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汽缸表面处理的新发展——激光珩磨 总被引:7,自引:1,他引:6
介绍了激光在发动机汽缸表面处理中的3个发展阶段:大斑点慢扫描螺旋式激光淬火、小斑点快扫描网纹式激光淬火和激光珩磨,在比较中揭示了激光珩磨的优点。并对激光珩磨的加工方法进行了探讨,从光束特性、加工原理、加工工艺等方面对YAG激光和准分子激光在激光珩磨中的使用作了对比和分析。 相似文献
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掺镱双包层光纤激光器及其在激光加工中的应用 总被引:3,自引:0,他引:3
掺镱双包层光纤激光器是国际上近年来发展的一种新型固体激光器,它具有光束质量好、体积紧凑、效率高等优点。在简要介绍高功率掺镱双包层光纤激光器的原理特点以及发展现状的基础上,讨论了它在激光加工中的应用。 相似文献
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激光技术在半导体行业中的应用 总被引:1,自引:1,他引:0
激光技术自诞生以来,受到了广泛地关注,并逐步拓展了其应用领域。对激光技术在晶片/芯片加工领域的应用、激光打标技术、激光测试技术以及激光脉冲退火技术(LSA)进行简要的介绍。 相似文献