送粉式激光熔覆激光热有效利用率的检测方法及其影响因怂

利用金相检测法,根据能量守恒,推导和计算了激光熔覆过程中单位时间激光热有效利用率,并分析了影响因素.结果表明在相同的送粉速率条件下,激光热有效利用率随扫描速度的增大而增大;在相同的扫描速度条件下,激光热有效利用率随送粉速率的增加而增大.对激光热有效利用率随扫描速度变化出现的最大值给出了解释.     

Nd:YAG脉冲激光器双光路时分复用系统研究

为满足多光路、多工位激光加工需求,采用Nd:YAG脉冲激光器为光源,研制出激光器双光路时分复用系统。提出了时分复用的具体实施方案,设计出能够实现时分复用分光的可控30°旋转分光装置以及对装置的工作状态实现实时控制的时分复用控制电路,并确定了系统的工作时序。最终在不降低输出功率的前提下,实现了激光的时分复用、双光路输出。实验利用能量计采集数据,对光路耦合效率进行计算,实验表明,在电流为50A、脉宽为4ms、能量为7.3J时,A路耦合效率为85.21%,B路耦合效率为85.23%,满足多工位加工需求。最后结合实际应用,将所设计的两光路,一路用于焊接,一路用于熔覆。     

铁基合金激光熔覆层的摩擦学特性

为评估激光熔覆技术修复塑料模具的磨损性能,采用铁基合金粉末在40Cr钢基体表面进行激光熔覆。激光熔覆层为上试样,GCr15钢球为下试样,利用HT-500磨损试验机进行摩擦磨损试验,研究在干摩擦、润滑条件下,激光熔覆层及其配副的摩擦学特性。利用表面形貌仪测量磨痕的深度和宽度,理论计算磨损率。研究结果表明,在干摩擦条件下,随载荷的增加,激光熔覆层及其配副的摩擦系数先降低后增加,当载荷为300 g时摩擦系数最小;随载荷的继续增加,摩擦系数逐渐增大。在相同载荷与润滑条件下,激光熔覆层及其配副的摩擦系数、磨损率、磨痕宽度均小于干摩擦条件下的值;随着磨损时间的增加,摩擦系数在磨损后期略有上升,磨损深度、磨损体积、磨损率逐渐增大。     

金属零件的激光直接快速制造

简要介绍了一种快速制造金属零件的新方法－激光直接制造法及其特点，它是将激光表面涂覆技术和快速原型技术相结合来直接制造金属构件。回顾了国内外研究的现状，指出了目前存在的问题和将来的发展前景。     

送粉式宽带激光熔覆—塔接基础理论的研究

研究了大面积送粉激光熔覆搭接技术－搭接系数选择的理论依据，推导出搭接条件下粉有效利用系数和稀释的表达式，并利用金相检测出的熔覆层宏观参数及相关的物理参数对不同搭接条件下的有效利用系数ε和稀释率η进行了计算。     

Ce对送粉激光熔覆层组织和性能的影响

研究了送粉激光熔覆添加Ｃｅ的可能性和对组织、性能的影响。结果表明：Ｃｅ可以劝化组织，提高熔覆层的显微硬度和耐磨性。     

送粉式宽带激光搭接熔覆F305粉组织和性能的研究

研究了搭接条件下激光热有效利用率的计算方法，分析了搭接熔覆时的对流机制和显微组织特征，并利用该对流机制解释了不同区域的组织，成分的变化，测量了熔覆层的力学性能。     

送粉式激光熔覆过程激光有效能量的表征方法

为系统地阐述送粉激光熔覆过程中激光能量的分配关系，在分析熔覆材料和基体材料与激光相互作用的基础上，提出了激光能量有效利用率的概念，给出了检测方法，并系统分析了影响因素。结果表明：在相同的送粉速率下，随扫描速度的增加，熔覆材料吸收的能量增加，基体材料吸收的能量减少，激光能量有效利用率增大；在相同的扫描速度下，随送粉速率的增加，熔覆材料吸收的能量增加，基体材料吸收的能量减少，激光能量有效利用率增大。对激光能量有效利用率随扫描速度变化出现最大值的现象给出了合理的解释。为定量描述激光熔覆工艺与工艺结果之间的关系奠定了基础。     

光纤激光精密切割系统的研制及其应用

采用光纤激光器作为光源,配合自行设计的光学系统和控制系统,研制开发了光纤激光精密切割系统。该系统具有精度高、速度快、性能稳定等优点。并初步探讨了该系统在电子行业的一些应用,研究了手机面板和线路网板的切割工艺。通过优化输出功率、脉冲频率、脉冲宽度和辅助气压等参数,切割的手机面板和线路网板具有线条平滑、均匀、不挂渣等特点。     

单向C/SiC陶瓷基复合材料基体失效机制与强度预测

采用细观力学方法对单向C/SiC陶瓷基复合材料的基体失效机制进行了研究。利用剪滞理论模型和临界基体应变能(CMSE)准则预测了C/SiC陶瓷基复合材料受拉时基体开裂失效过程,获得了单向C/SiC陶瓷基复合材料基体开裂段的应力-应变曲线。并将扩展有限元法(XFEM)用于该开裂过程的模拟,得到了对应的应力-应变曲线。研究结果表明,采用剪滞理论模型、CMSE和采用XFEM得到的计算结果与相关的实验结果三者能较好地吻合,证明了计算方法的有效性。