激光微熔覆法制备空芯薄膜电感的研究

采用激光微熔覆方法制备了空芯薄膜电感,着重研究了激光功率密度对电感线宽影响,以及薄膜电感的结构参数变化对电感电性能影响。结果表明,线宽随激光功率密度增大而增大;电感量随着圈数增多、中心线间距增大、线宽变大而增大。通过优化激光工艺和结构参数,制备了面积5 mm×5 mm和9 mm×9 mm,线宽100 μm和120 μm,线中心间距250 μm和500 μm,圈数8和16,厚度1 μm的空芯回字型电感,在测试频率100 kHz～1 MHz条件下,电感量为240 nH±3 nH～1.2 μH±3 nH,单位面积电感量可达14.81 nH/mm2。通过实验证明,采用激光微熔覆法制备的微电感,在同样形状和面积下,可提高电感量。     

激光熔覆铸造WC—Ni基合金中WC颗粒的烧损机理与评估

本文研究了激光熔覆金属陶瓷层中铸造WC颗粒的烧损方式和机理，证明激光熔覆过程中铸造WC颗粒主要以溶解扩散式的烧损为主，提出了评定WC颗粒烧损率的半定量公式为：     

激光-MIG复合焊接参数的优化与选择

在激光-电弧复合焊接中,两种热源的集成导致工艺参数的调节更为复杂,如何根据实际需求来选择工艺参数一直是困扰该工艺的主要问题。对此,采用4mm厚Q235钢板进行了CO2激光-MIG(metalinertgas)复合焊接研究,探讨了激光功率、电弧电流对最大焊接速度的影响及其和接头间隙对焊缝成形的影响规律。结果表明:激光功率的增加更有利于最大焊接速度的提高,只有合理的工艺参数组合才能取得良好的焊缝成形。由此提出了CO2激光-MIG复合焊工艺参数的优化与选择方案。     

在GH4133锻造高温合金叶片上激光熔覆stellite X-40合金的工艺研究

针对GH4133锻造高温合金激光熔覆stellite X-40合金，研究了激光功率、扫描速度和粉末厚度对熔覆层形状和质量的影响。结果表明，通过优化激光功率、扫描速度和粉末厚度，可得到符合尺寸要求、熔深浅、界面结合完整的熔覆层。经过时效处理，熔覆层和GH4133基体显微硬度相同，从而保证了叶片整体性能均匀一致。     

脉冲紫外激光和脉冲红外光纤激光表面改性对聚苯硫醚表面化学成分的影响

目的改善聚苯硫醚(PPS)表面的润湿性和吸附性等相关性能。方法选择了两种常用的激光器,即波长为355 nm的脉冲紫外激光和波长为1064 nm的脉冲红外光纤激光,在空气中对PPS进行了表面改性研究,探讨了两种激光的能量密度对改性后PPS表面化学成分的影响。结果两种激光在一定能量密度下对PPS进行表面改性后,X射线光电子能谱法(XPS)能检测到如C=O、COO—、C—O、—SO、—SO_2、—SO_4等新基团,这可能是由于改性时PPS表面发生了化学键断裂,并与空气中的含氧物种反应生成了新基团。此外还发现,两种激光作用后的PPS表面,化学成分相对含量的变化程度均随能量密度的增加而增加,但由于两种激光与PPS相互作用的方式不同,导致相同能量密度下,脉冲紫外激光作用后的PPS表面化学成分的变化程度比脉冲红外光纤激光作用后的PPS表面更大。结论脉冲紫外激光和脉冲红外光纤激光在一定能量密度下改性PPS表面,均能使其表面的化学成分发生变化。     

Cluster analysis of polymers using laser-induced breakdown spectroscopy with K-means

Laser-induced breakdown spectroscopy(LIBS) combined with K-means algorithm was employed to automatically differentiate industrial polymers under atmospheric conditions.The unsupervised learning algorithm K-means were utilized for the clustering of LIBS dataset measured from twenty kinds of industrial polymers.To prevent the interference from metallic elements,three atomic emission lines(C I 247.86 nm,H I 656.3 nm,and O I 777.3 nm) and one molecular line C–N(0,0) 388.3 nm were used.The cluster analysis results were obtained through an iterative process.The Davies–Bouldin index was employed to determine the initial number of clusters.The average relative standard deviation values of characteristic spectral lines were used as the iterative criterion.With the proposed approach,the classification accuracy for twenty kinds of industrial polymers achieved 99.6%.The results demonstrated that this approach has great potential for industrial polymers recycling by LIBS.     

基于激光诱导击穿光谱技术的生铁中硅锰钛偏析的同步分析

到目前为止,尚没有适用于大型金属材料试样元素偏析定量检测的有效方法。该研究将新兴的激光诱导击穿光谱（LIBS）技术应用于生铁中Si、Mn、Ti元素偏析的同步检测,选取Si（288.16 nm）、Mn（293.31 nm）和Ti（334.94 nm）作为三种元素的定量分析谱线,同时选取Fe（263.58 nm,441.51 nm,370.79 nm）分别作为三种元素的内标谱线,使用内标法降低基体效应的影响。定标拟合系数R2分别为0.991 7、0.990 3和0.991 2,因此证明LIBS适用于对生铁中Si、Mn、Ti元素的准确同步定量检测。随后将取自高炉的铁样切割为两个圆形的铁块,用空间分辨的LIBS装置对样品表面进行面扫描分析并得出元素分布图,基于元素分布图识别出Si、Mn、Ti元素的偏析区域并计算最大正偏析度和负偏析度。该研究证明了LIBS用于同步检测生铁中Si、Mn、Ti元素偏析的可行性,同时也揭示了生铁中合金元素的偏析规律,有利于加深对凝固过程元素迁移和分布的理解和认识。     

中美激光加工领域专利技术发展动态评述

综述了1996年至今中国与美国激光加工专利技术的发展动态,比较了两国专利数量与质量存在巨大差异的原因。结果表明,激光焊接、切割、打孔、标记、退火、微调等技术仍然是近几年内激光加工技术创新的主流,而且随着激光器件水平的不断提高,应用范围有不断扩大的趋势。加强专利保护意识、面向市场开发应用面广的新技术是我国激光加工产业做大做强的最关键两点。     

CO2激光-MAG电弧复合焊接保护气体的影响规律

保护气体是决定CO2激光-MAG(metal active gas)电弧复合焊接工艺稳定性、焊接熔深和接头质量的关键因素,但是相关的试验研究报道有限.对此,采用He-Ar和CO2-Ar混合气体在Q235钢板上进行了CO2激光-MAG电弧复合焊接工艺研究.结果表明,保护气体种类与配比对工艺和焊缝特征有明显的影响.He-Ar焊缝能够得到更大的焊接熔深和焊缝硬度.CO2-Ar中的CO2在高温下分解形成氧进入熔池后改变了表面张力系数,进而改变了熔池流动方向,导致在CO2≥30%后形成平整的焊缝余高,焊缝电弧区和激光区的过渡更加平滑.当CO2含量＞30%后,复合焊接工艺稳定性变差,焊缝硬度急剧降低.