高强铝合金激光粉末焊接过程

采用CO2激光(slab)系统进行了高强铝合金的激光填粉焊接,分析了激光与粉末相互作用的5个阶段过程;研究了填充合金粉对CO2激光焊接功率阈值、焊缝成形和焊接过程稳定性的影响.试验表明,合金粉末可以提高焊接过程中激光能量的有效利用率;激光深熔焊接时的临界功率密度明显降低,粉末束流只有作用在光致等离子体的恰当区域才能有效地进入熔池;在一定送粉量下,匹配适当的功率密度和热输入,才能保证得到理想的焊缝.高速摄像图片显示了激光支持的燃烧波及焊接中的过程孔洞,并且合金粉末还可以减弱等离子体的膨胀跳动,有利于获得较为稳定的焊接过程和理想的焊缝成形.     

保护气成分对铝合金大功率激光焊接的影响

研究使用Rofin公司扩散冷却的( Slab) CO2激光器Plasma Twin10C型送粉器以及专用同步送粉系统进行实验,母材是汽车和航空工业常用6000 系列铝合金(Ag-Mg-Si).试验结果表明,在铝合金的对接扫描焊和送粉焊试验中使用10～30 L/min的氦保护气流量均不能提供有效的保护以获得高质量的焊缝,气孔、咬边、焊缝不连续以及焊缝表面不平滑是常见的缺陷.在随后的试验中对铝合金的对接焊进行了不同气体、不同比例的混合保护气体试验.结果表明,使用(10～20 L He加1～5 L N2)/min的混合气体取得了成功的结果,焊缝表面平滑且没有明显的焊接缺陷.而其它混合气体配方(10～30 L He加5～10 L Ar)/ min、(10～30 L He加5～10L N2)/min以及不同比例的上述三种气体组成的混合气体则在焊缝表面存在不同程度的缺陷.在添粉的激光焊接中氮气是作为送粉气来使用的,流量是1～5 L/min,取得了良好的焊缝成型及性能.X射线衍射结果表明,熔敷金属未见氮化物相存在.焊接接头的拉伸试验结果显示,送粉激光焊的焊接接头拉伸强度略高于母材,断裂发生在母材;而扫描激光焊的焊接接头拉伸强度可达母材的86%,而且屈服首先发生在母材位置.(PE2)     

基于铟镓锌氧化物的纸基柔性薄膜晶体管器件研究

目前大多数柔性薄膜晶体管(TFT)使用塑料基板替代玻璃基板会导致白色污染加重,本研究采用可降解的纳米纤维素纸作为柔性基板,其具有粗糙度仅为3.12 nm的优异平滑度,且整个器件沉积完后只增加至6.03 nm。更重要的是,该TFT器件通过磁控溅射制备IGZO/Al₂O₃作为有源层,使得器件在室温下无需热退火处理,避免了纳米纸不耐高温的问题。在有源层中,Al₂O₃充当电子桥连接了不连续的铟镓锌氧化物(IGZO),且IGZO有着微弱的结晶,大量的载流子得以沿沟道流通。该纸基器件展示出迁移率为22.5 cm²/(V·s)、开关比高达5.07×10⁶、阈值电压V_th仅为-0.036 V的优异性能,并且有着很好的正偏压和负偏压稳定性。这种纸基TFT在未来的绿色且柔性显示中具有巨大的应用潜力。     

脉冲固体激光深熔焊工艺研究

小孔深熔焊是高功率密度能束焊拉的主要特征之一，利用脉冲小孔深熔焊接技术进行了脉冲因体激光的深熔焊研究，为该技术的进一步推广提供有益的经验。     

大尺度薄板激光焊接前后的弹性实验

研究了激光焊接对大尺度薄板弹性的影响，实验测试了焊接前后的弹性-位移曲线，通过显著性检验，判断弹性改变是否发生。实验结果对汽车行业采用激光加工技术具有一定的参考意义。     

200MSPS数字脉冲压缩模块设计与实现

介绍了基于Xilinx公司FPGA（现场可编程门阵列）实现高速实时数字脉冲压缩处理的设计方法。本数字脉冲压缩模块由3片FPGA级联,分别完成脉冲压缩运算中的FFT（快速傅里叶变换）、复数乘窗和IFFT（快速傅里叶反变换）功能。在Xilinx器件上实现了数字脉冲压缩算法。通过与MATLAB仿真结果比较,该数字脉冲压缩模块很好地实现了32k点的块浮点数字脉冲压缩功能,吞吐率达到200MSPS（百万次采样每秒）。     

基于PLC的水浸报警集中监视系统设计

介绍了由计算机和S7-200系列PLC组成的水浸报警集中监视系统。在自由口通信模式下,设计了PLC的串口通信程序;利用Windows API函数和Delphi提供的类,开发设计了计算机的通信程序和监视界面,实现了对水浸报警信息的实时监视。通过测试和实际运行发现,该系统工作稳定,功能正常,达到了设计要求。     

低碳钢CO_2激光焊接光致等离子体屏蔽的实验研究

采用20kWCO2激光加工机焊接st37－2钢,研究了辅助气体种类、气体流量以及聚焦激光束的离焦状态对等离子体屏蔽的影响。结果表明,不同辅助气体时等离子体屏蔽临界功率密度存在很大差异,由小到大的顺序为：Ar→N2→CO2→He。He良好的控制等离子体的能力不仅在于He高的电离能不易形成LSC波,更主要地在于He良好的导热性能抑制了LSC波的扩展。增大辅助气体流量或采用负离焦均可以在一定程度上减小等离子体屏蔽对焊接过程的影响。     

保护气体种类对镀锌板激光焊接性的影响

本文通过采用He、Ar、N2、以及Ar和N2的混合气体作为保护气体。研究了不同保护气对CO2激光镀锌板焊接性的影响。研究发现激光深熔焊接时的临界屏蔽功率密度在很大程度上受保护气体类型的影响。焊缝的熔深、强度和成形性主要取决于保护气体的类型。     

激光熔覆快速成形技术送粉喷嘴的研制

本文针对激光熔覆快速成形技术对送粉喷嘴的要求,分析了已有用于激光熔覆和激光熔覆快速成形技术送粉喷嘴存在的问题,研制了一种在以激光束为中心轴的圆周方向均匀对称分布四个具有同轴汇聚气的双层送粉管的送粉喷嘴.实验研究表明,此送粉喷嘴可以满足激光熔覆快速成形技术对送粉喷嘴的要求.