激光熔覆同轴送粉喷嘴的研究状况

送粉喷嘴作为送粉系统的关键部件之一,直接影响着激光熔覆的效果。随着激光熔覆技术的发展,国内外对送粉喷嘴进行了深入研究,研制出了多种新型送粉喷嘴,有效的提高了熔覆效果和粉末的利用率。简要的概括了国内外对于同轴送粉喷嘴的研究进展以及送粉原理,分析了现有同轴送粉喷嘴现状,指出了现有送粉喷嘴存在的不足,提出加强送粉喷嘴的设计是加速送粉激光熔覆发展的关键问题之一,并对同轴送粉喷嘴的前景进行了展望。     

同轴送粉激光熔覆件质量影响因素的研究

介绍了同轴送粉激光熔覆的工艺过程以及激光与金属粉末的作用机理,分析了影响熔覆件质量的主要因素。建立了粉末对激光能量的吸收表达式和稀释率的表达式,提出从材料特性和工艺参数方面改善熔覆件质量的途径。最后对同轴送粉激光熔覆成形研究中急需解决的关键问题进行了展望。     

同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究

研究同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流机理,对激光制造工艺参数的优化及制造过程检测控制具有直接指导意义。重点研究粉末流沿粉嘴中心轴线方向的浓度分布,建立同轴送粉中粉末流浓度场理论模型,对粉嘴结构参数进行优化;基于Beer-Lambert定律,建立同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流的透过率数理模型,重点分析粉末流量对激光透过率的影响;开发一种测试同轴送粉激光熔覆中激光透过功率的系统。结果表明,出粉口宽度为0.4 mm且粉腔外壁倾角选为18°时,粉末流的几何形貌及汇聚性较好;在粉嘴结构参数一定时,粉末流量越大,对激光的衰减越强,激光透过率越低;激光功率选为200 W、300 W、400 W,粉末流量取0~50 mg/s时,理论计算结果与试验结果基本一致。     

激光工程化净成形技术同轴送粉的研究

介绍了激光工程化净成形系统同轴送粉器组成和工作原理；通过试验分析可知，粉末送给量与步进电机转速成正比，加工层厚与粉末送给量成正比；激光焦点与喷粉焦点不重合是造成成形件侧表面粗糙、堆积高度波动、截面厚度不均匀和尺寸误差的直接原因，调整激光焦点位置使激光焦点与喷粉焦点重合可有效解决上述问题。     

卸载式激光同轴送粉喷嘴的研制

为了在激光快速成形过程中获得较高的粉末利用率并有效改善同轴喷嘴工作性能,研制了一种新型的载气卸载后送粉的激光同轴送粉喷嘴。应用气固两相流理论对卸载后的粉末被喷射出喷嘴后的粉末流场进行了分析计算,研究不同结构参数对粉末流场浓度分布规律及粉末流的汇聚性能（汇聚焦距和聚焦半径）的影响规律,并进行了送粉试验研究。结果表明：同轴送粉喷嘴的汇聚性能主要受粉末流汇聚角、喷嘴半径和宽度的影响,且汇聚角影响较大;同轴送粉喷嘴采用环形直通道渐缩送粉结构和卸载载气的送粉形式,粉末流的汇聚性能明显提高,可以有效地提高粉末的利用率。建立了粉末流简化物理模型,所建模型对同轴送粉喷嘴的设计和性能优化具有一定参考价值。     

激光制造中载气式同轴送粉粉末流场的数值模拟

应用气固两相流理论对载气式同轴送粉系统中粉末流出送粉喷嘴后的粉末流场进行模拟计算,研究分析粉末流场浓度分布规律及粉末流参数(聚焦焦距和聚焦半径)的变化规律,计算结果与数字粒子图像测速的试验结果吻合较好.结果表明,载气式同轴送粉系统中,送粉喷嘴结构参数一定时,粉末流浓度和粉末流参数受送粉量及送粉气流量的影响.送粉气流量主要影响送粉喷嘴出粉口处粉末流的速度,对粉末流浓度分布和粉末流聚焦参数影响较小;送粉量增加,聚焦点处浓度值增大,粉流聚焦焦点略微下移,焦距处半径增大,聚焦焦深减小.建立粉末流简化物理模型,所建模型对同轴送粉喷嘴的设计和性能优化具有参考价值.     

激光同轴送粉气固分离均分器的研制

为了在激光快速成形过程中获得较高的粉末利用率和有效改善同轴送粉的均匀性能,研制了一种新型的卸载载气和进行粉末均分的气固分离均分器。应用气固两相流理论对载气卸载和粉末均分过程中的粉末与载气流场进行了分析与仿真,并进行了送粉试验研究。结果表明,气固分离均分器可以良好地将载气卸载,减少载气对粉末流汇聚的干扰,分粉锥面将粉末流进行分割均分,且作为遮挡构件改善由于载气卸载造成的粉末浓度偏离,使得由同轴喷嘴喷射出的粉末流汇聚性能明显提高,有效地提高了粉末的利用率;建立了粉末流简化物理模型,所建模型对气固分离均分器的设计和性能优化具有一定参考价值。     

激光熔覆摆针刮板式同步送粉器的设计

为解决细粉末输送问题,开发一种新型摆针刮板式送粉器,槽型凸轮的转动带动摆针摆动使粉末均匀地落在粉盘上.然后在载气作用下送到熔池.为了验证其性能,分别选用不同粒度、物性的粉末进行了三组送粉及激光熔敷对比试验,获得了理想的效果,并验证了其可以均匀稳定地输送细粉末.     

激光再制造技术及其应用

激光再制造技术是重大机械装备修复和性能提升的重要发展方向之一。介绍激光再制造技术体系的组成及其特点,并列举激光再制造机械设备的典型案例,指出在我国发展激光再制造技术的广阔市场前景。     

利用激光熔敷技术修复齿轮轴

阐述了用激光熔敷技术修复严重腐蚀磨损的齿轮轴.简要介绍了激光熔敷技术和特点,修复后的检测运行结果证明,使用该工艺方法达到了预期的效果.     

一种实用的激光盘煤系统设计

为了解决发电厂测量存煤量,提出了一种实用、便捷的激光盘煤系统方案,给出了盘煤系统的硬件组成及工作原理.软件设计部分包括数据预处理、三维重建以及体积计算.详细给出了煤堆的数据采样方法,建煤堆观测网和空间坐标系,三维重建Delaunay实现算法,计算体积的方格网算法.通过VC和OpenGL编程实现了盘煤系统.     

激光测距仪在工业大行程测量系统中的应用

介绍了一种新型激光测距仪在流体缸大行程测量中的应用实例．它主要由控制系统、激光测距传感器、反射板组成,其中控制系统以PC机为上位机,以单片机为核心下位机．重点说明新型激光测距仪的工作原理、控制系统的软、硬件设计和优势．     

激光直接制造和再制造技术应用软件开发

针对激光熔覆直接制造和再制造技术,重点研究了SolidWorks的二次开发技术,并以此为平台研究开发了基于激光熔覆的直接制造和再制造应用软件系统,软件主要包含三维实体模型创建、分层切片、路径优化、NC代码生成、轨迹模拟和数据传输等功能。初步试验表明该软件用于激光直接制造和再制造技术是可行的。     

综放工作面煤矸识别技术及其应用

综放工作面煤矸识别技术作为智能放煤开采的关键技术,已经成为煤炭智能开采领域的技术难题。 首先介绍了综放工 作面煤矸识别技术的重要性及其对生产安全和经济效益的影响。 随后,指出了该技术目前存在的问题和挑战,如难以识别不同 形状、颜色和深度的煤块和岩层;识别过程中噪声和复杂背景的影响等。 详细阐述了综放工作面煤矸识别技术的主要方法如射 线法、视觉法和振动与声音信号法。 通过对煤矸识别方法的原理、技术特点和优缺点等方面进行分析,全面评估了当前综放工 作面煤矸识别技术的应用现状以及各种方法的适用条件和存在的问题。 最后,探讨了该技术的未来发展趋势,强调了多传感器 融合、深度学习和智能决策与实时监测作为当前技术发展的主要方向。     

单轴储能及姿态控制一体化系统研究

给出了一种应用于卫星的单轴能量存储及姿态控制一体化系统.在同一轴上安装两个反向旋转的飞轮,通过预定的算法,控制两个飞轮的角加速度,可以在日阳期、日阴期及其过渡过程分别实现能量的储存和释放,并且在这些过程中保持卫星的姿态不变或按要求实现姿态机动.根据实验对系统进行了适当的简化,推导出了其数学模型,给出了相应的控制算法,并进行了在储、放能的同时实现姿态控制过程的试验.初步试验表明,在储能过程中,轴系控制精度优于3°;在放能过程中,轴系控制精度优于1.2′,换算到百公斤量级卫星的姿态角波动量分别为3.6′和1.5″.结果表明:在消除一些不对称因素(如两个电机结构差异)后,此方法在卫星或其它空间飞行器中同时完成能量交换和姿态控制是可行的.     

共焦激光眼底造影及其在眼科的应用

共焦激光技术可以记录眼底视网膜、脉络膜血管状况,并造影成像。本文介绍共焦激光眼底造影设备的组成、工作原理、特点及其在眼科的临床应用。     

极坐标激光直写系统光轴和转轴对准的光栅反射对准法

提出一种光栅反射对准法:在极坐标激光直写系统中利用光栅反射聚焦光斑来校准光轴和工件台的转动轴;被光栅反射的聚焦光斑成像在CCD上。当聚焦透镜的光轴和工件台的转动轴存在对准误差时,如果转动光栅,激光光斑将在光栅上扫描出一个圆形轨迹。通过观测这个轨迹,能估算出光轴和转轴的对准误差并相应地做出调整减小对准误差。采用光栅反射法,现将光轴和转轴的对准误差减少到小于0.5μm。     

激光喷丸技术及其应用

激光喷丸技术是一项新技术，它是用短脉冲（ns级）的强激光辐照在表面覆盖着能量吸收层和约束层的材料上产生冲击波，当激光冲击波诱导的应力波的峰值超过材料的动态屈服极限时，材料的表层将会发生塑性变形，不可回复的塑性变形导致靶材内残余应力的产生。激光喷丸的效果与脉冲的能量、光斑直径的大小、材料的力学性能等因素有关。激光喷丸不仅可以对材料表面进行改性，还可实现板材的塑性成形，并且表面留有有益残余的压缩应力，从而降低了材料的疲劳断裂和应力腐蚀的比率和延长其疲劳寿命。文章简要介绍了该技术在发达国家的应用，也指出该技术在我国走向实用化阶段必须要解决的关键问题。     

Ni-Cr-B-Si激光熔覆层与H62黄铜基材间显微组织及微区分析

首次探讨了在H62黄铜基材料上激光熔覆镍基合金的可能性.并利用扫描电镜(SEM)对显微组织进行了观察,分析了熔覆层、结合区及热影响区的组织形貌及成分变化.研究结果表明,利用高能量密度的激光束熔覆涂层,使显微组织明显细化.覆层组织主要由r-Ni、Ni₃B、CrB、M₂₃(CB)₆组成.覆层与基体间形成了冶金结合.基体受温度梯度影响产生了组织粗化的热影响区.     

双秤台超限检测控制系统及其应用

双秤台超限检测和计重收费控制系统,该系统采用独创的秤台结构,运用恰当的数理模型,技术先进,车型判断准确可靠,系统计量精度高,为公路的超限管理及计重收费提供了可靠的计量手段,减少了公路收费的贸易纠纷,提高了工作效率,带来了明显的社会经济效益。