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基于LabVIEW的激光熔覆熔池特征的在线监测及分析

作者：刘旭阳; 刘伟嵬(指导); 唐梓珏; 王振秋 刊期：2019年第04期

为了研究激光熔覆过程中熔池的形状和尺寸信息,采用与激光头同轴集成的CMOS相机对熔池进行拍摄,借助LabVIEW视觉模块的图像采集和图像处理功能,自主开发了一套激光熔覆熔池图像实时处理系统。通过此系统,可在激光熔覆过程中在线监测熔池并快速有效提取熔池特征信息,并得出激光熔覆三个主要工艺参数对熔池长度、宽度、面积的影响规律。采用半导体...

拼接方式对多光束SLM成形TC4成形特性的影响

作者：张思远; 王猛(指导); 王冲; 林鑫; 黄卫东 刊期：2019年第04期

多光束激光选区熔化技术可提高传统激光选区熔化的成形效率,实现大幅面复杂零件的直接成形。由于不同光束扫描区域之间会通过一定方式实现幅面拼接,而拼接区的熔凝方式与其他区域不同,这会对零件的成形特性造成影响。针对激光选区熔化区域拼接,设计了重熔拼接和交错拼接两类拼接方式,研究了拼接方式对TC4钛合金成形特性的影响,分析了其表面形貌...

激光沉积修复TA15/TC17钛合金组织与力学性能

作者：卞宏友; 左士刚; 曲伸; 杨光; 王维 刊期：2019年第04期

针对TC17钛合金薄壁零部件边缘损伤修复需求,采用TA15钛合金粉末对TC17钛合金损伤试样进行激光沉积修复试验,通过优化工艺参数,获得了较小熔深、无缺陷的修复试样;研究了激光沉积修复试样的显微组织特征、室温拉伸性能及硬度分布。结果表明:TA15修复区组织为粗大的原始柱状β晶,晶粒内为α/β网篮组织,α片层取向随机;相对于TC17基体,热影响区α片层...

H13钢表面激光熔覆NiCr/Cr3C2涂层组织及其摩擦学性能

作者：黄蕾; 周建忠; 徐家乐; 何文渊; 聂学武 刊期：2019年第04期

为了提高H13钢表面耐磨性能,采用激光熔覆技术在H13钢表面制备NiCr/Cr3C2复合涂层。首先通过扫描电子显微镜和显微硬度计对涂层显微组织与硬度进行测试分析;随后对涂层与H13钢基体进行室温干滑动摩擦磨损试验,并根据涂层的磨损形貌、磨损失重、摩擦系数曲线展开分析,探究涂层的耐磨性能及其磨损机制。研究结果表明:涂层微观组织主要由枝晶、柱状...

ZL114A铝合金激光沉积组织性能与残余应力研究

作者：王超; 庞爽; 杨光; 钦兰云; 王维 刊期：2019年第04期

采用光纤激光器对ZL114A铸造铝合金进行激光沉积修复实验研究。修复区与基材形成良好的冶金结合。受温度梯度与凝固速度控制,由修复区底部到沉积层表面,显微组织呈现由柱状树枝晶向等轴晶的转变。拉伸试验结果表明:激光沉积修复样品具有良好的拉伸性能,修复区的抗拉强度达到了铸件标准的87.5%,断后伸长率远高于铸件标准。ZL114A合金基体的断裂机...

H11钢表面激光熔覆Al2CoCrCuFeNi高熵合金涂层组织性能

作者：李杰; 王东生 刊期：2019年第04期

采用激光熔覆技术在H11钢表面制备厚度为150μm的Al2CoCrCuFeNi高熵合金涂层,研究了涂层的组织结构、显微硬度和耐磨性能。实验得到优化的多道搭接工艺参数为电流270 A、扫描速度3 mm/s、离焦量-14 mm、搭接率40%。在涂层中形成以微观组织为枝晶和枝晶间组织的简单固溶体。熔覆层上部组织由等轴晶粒组成,而下部组织由柱状晶粒组成,并且基体/涂层...

激光功率和粉末含量对(B2O3+WO3+C)镍基熔覆层硬度的影响

作者：杨宁; 李立凯 刊期：2019年第04期

利用激光熔覆技术,在45#钢表面制备(B2O3+WO3+C)镍基熔覆层。利用扫描电子显微镜分析了熔覆层的显微组织,利用显微硬度仪测试了熔覆层的显微硬度。试验结果表明:激光功率和(B2O3+WO3+C)粉末含量对熔覆层的显微硬度均有明显影响。在激光功率1.8 kW、(B2O3+WO3+C)粉末含量15%、扫描速度2 mm/s和离焦量50 mm条件下,熔覆层平均显微硬度高达HV0.31300...

基于正交试验的Q235/316薄钢板激光焊接工艺优化

作者：王波; 舒林森 刊期：2019年第04期

为研究Q235/316异种薄钢板激光焊接的最优工艺参数,采用Nd:YAG脉冲激光器对其进行激光拼焊试验。设计五因素四水平的正交试验,研究各工艺参数对断后伸长率、抗拉强度的影响,通过极差分析法优化焊接参数,并用多目标模糊综合评价法寻找出综合最优参数组合。结果表明,工艺参数对断后伸长率和抗拉强度的影响因素大小均为离焦量>脉宽>频率>扫描速度>...

316L不锈钢薄板激光焊端焊缝焊接工艺研究

作者：姜泽东; 王学明 刊期：2019年第04期

本文针对厚度为1 mm的316L不锈钢薄板采用激光焊的方法进行工艺研究,采取正交试验的方法分析了工件端接接头激光焊接的工艺参数对熔深的影响。研究结果表明,随着激光功率的增加,焊缝的熔深也在相应增大;随着焊接速度的增大,焊缝的熔深相应的减小,焊接熔深与焊接速度成反比,当焊接速度大于0.03 m/s时,熔深下降速度显著增加;采用正离焦焊接时,熔深...

基于铝膜吸收层的激光透射焊接聚碳酸酯研究

作者：钟红强; 王传洋; 王呈栋; 颜廷培 刊期：2019年第04期

应用二极管激光器对铝膜作为吸收层的聚碳酸酯进行了激光透射焊接实验,以不同铝膜宽度为主要影响因素,结合激光功率、焊接速度因素采用单因素实验法与响应曲面法相结合的方式对焊接工艺参数进行了优化,得到了拟合方程及最佳焊接工艺参数组合,重点分析了铝膜宽度与焊缝宽度的关系。采用COMSOL软件建立了基于铝膜中间层的有限元模型,研究了焊接工...

1.2 mm厚TC4钛合金薄板激光焊工艺研究

作者：张颖云; 朱增辉; 刘江哲; 卢广峰; 张林杰 刊期：2019年第04期

针对1.2 mm厚TC4钛合金薄板的光纤激光焊接,从正交试验入手,研究了不同焊接参数对焊缝力学性能的影响,分析得出TC4薄板激光焊接的最优工艺参数。通过光学显微镜观察、显微硬度试验、拉伸试验和弯曲试验,对比分析了最优焊接参数下焊缝与母材组织性能上的区别。结果表明:激光功率对抗拉强度有较大影响,离焦量和焊接速度影响水平相当。焊接规范合理...

孵化效应对超快激光诱导金属钛表面周期结构的形貌影响

作者：袁艳萍; 陈海达; 李东方; 张成宇; 刘志; 陈继民 刊期：2019年第04期

通过实验研究了超快激光诱导亚波长周期结构表面形貌的变化和调控,利用1 064 nm皮秒激光和800 nm飞秒激光辐照金属钛,通过改变脉冲个数和激光辐照方式,研究孵化效应在亚波长表面周期结构产生过程中的影响。研究发现:1)亚波长周期结构区域、烧蚀区域和亚波长表面结构周期均随着皮秒激光脉冲个数的增加而增大,但是增加相同的脉冲个数,因孵化效应的...

基于200 PS激光的人造金刚石激光精细加工实验研究

作者：唐杰; 冯爱新; 薛遥; 李莹; 尚大智; 周远航 刊期：2019年第04期

TC4钛合金激光打孔及切割工艺研究

作者：侯红玲; 吴辰; 吕瑞虎; 李巧 刊期：2019年第04期

为了探索TC4钛合金飞机蒙皮材料的激光切割工艺,对激光切割过程进行了理论分析并建立了数学模型,利用ANSYS有限元软件,对激光切割起始穿孔和切割过程进行了仿真模拟,得到了一定厚度下钛合金试件合理的穿孔时间、切割过程中温度在板件中的传播规律和不同切割速度下温度场的分布。结果表明,激光起始穿孔时,功率为1 000 W时穿孔用时最短,为0.12 s;...

激光抛光3D打印钛合金板的机理及工艺研究

作者：周宇羚; 单等玉; 王争飞; 陈涛 刊期：2019年第04期

首先用波长为10.6μm的二氧化碳激光对TC4合金表面进行抛光。利用三维形貌仪测量材料表面粗糙度,结合抛光前后材料表面微观形貌特征分析激光功率、离焦量、扫描速度、扫描间距等因素对该材料表面粗糙度的影响。获得理想的工艺参数,TC4合金表面粗糙度具有最小值117.62 nm。但二氧化碳激光抛光TC4合金容易出现热积累严重和表面裂纹等问题。然后用波...