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 激光强化数值模拟中加载区域精确设置方法

纪啸天 张兴权 左立生 王涛 裴善报 张国涛

[摘要]提出一种新的加载区域设置方法——面嵌入式加载区域设置方法,阐述其设置原理和操作步骤,并与现有的加载区域设置方法进行比较,最后进行实验验证。研究结果表明:面嵌入式加载区域设置方法所得加载区域可以更好地拟合实...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051404

 扫描路径对选区激光熔化温度场的影响

王稳 谢志江 赵增亚 张生永

[摘要]对平行于长边和平行于短边的两种“Z”形扫描路径进行有限元仿真。综合考虑热传导、热对流、热辐射效应和温度对合金粉末材料热物性参数和相变潜热的影响,建立瞬态选区激光熔化(SLM)温度场有限元模型并与实验测得的残余...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):051401

 激光熔覆镍/锡基巴氏合金的显微组织及力学性能分析

许桐舟 张陈 孙长青 陈海涛 徐玲 潘秀红

[摘要]利用激光熔覆工艺制备锡基合金熔覆层、镍/锡基合金熔覆层,对两种熔覆层的显微组织、硬度及摩擦磨损性能进行分析,并与铸造锡基巴氏合金进行对比。结果表明:锡基合金熔覆层由方块状SnSb、花瓣状Cu6Sn5和基体相α-Sn组成...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(03):031403

 超快激光加工过程主要数值模型研究进展

崔智铨 管迎春

[摘要]超快激光具有脉冲能量高、加工精度高、热影响区小等特性,在材料加工尤其是微纳加工和表面改性中具有独特优势。介绍了超快激光加工金属材料的典型数值模拟方法,综述了近十几年来关于超快激光加工金属材料过程中烧蚀、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(11):111408

 飞秒激光非金属微孔加工研究进展

杜坤 李晓炜 杨炳东 张超 夏博

[摘要]微孔作为一种常见结构,已被广泛应用于航空、生物、化工、新能源等领域。飞秒激光具有的超短脉冲宽度和超强峰值功率使其在高质量、高深径比微孔加工方面独具优势。综述了近年来飞秒激光非金属微孔加工方法及其应用的研...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(11):111417

 激光诱导自由曲面周期性纳米结构图案与着色

冯朝鹏 程可 曹凯强 陈龙 张羽婵 贾天卿

[摘要]利用波长为532 nm、脉宽为90 ns的纳秒激光器,精密五轴运动系统,以及自主研发的计算机辅助制造程序,通过精确控制机械运动和激光辐照参数,在平面和自由曲面上制备了周期性亚波长条纹。研究了不同激光能流密度和扫描速率...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(11):111423

 40CrNiMoA钢表面激光淬火后的组织和性能

杨振 樊湘芳 邱长军 李勇 柳宁

[摘要]采用光纤激光器对卷取机卷筒主轴常用的40CrNiMoA钢进行了激光淬火实验,采用金相显微镜观察试样表面的显微组织,采用维氏硬度计测试相变硬化层的显微硬度,采用立式万能摩擦磨损试验机评估试样的摩擦磨损性能,采用体视显...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011405

 激光表面重熔300M超高强度钢的组织及腐蚀行为

徐伟 王晓光 门正兴

[摘要]采用光纤激光器对300M超高强度钢进行激光表面重熔处理,分析了不同激光功率和扫描速率下重熔表面的显微组织、硬度以及电化学腐蚀行为。结果表明:表面重熔区域的显微组织主要由马氏体以及残余奥氏体组成;扫描速率越大,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011404

 离焦量对1Cr17Ni2薄钢板激光焊接接头组织与性能的影响

舒林森 王家胜

[摘要]利用YAG脉冲激光焊接系统对1 mm厚的1Cr17Ni2不锈钢薄板进行对接焊接试验,通过焊缝组织分析、拉伸测试和显微硬度测试,研究了离焦量对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:采用激光对1Cr17Ni2薄钢板进行对接焊后,焊接接...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011401

 选区激光熔化激光功率对316L不锈钢熔池形貌及残余应力的影响

边培莹 尹恩怀

[摘要]针对选区激光熔化(SLM)工艺参数的匹配性对成形质量的影响,选取三种激光功率在不同的扫描速度和扫描方式下进行实验,研究了激光功率对熔池形貌及残余应力的影响。结果表明:随着激光功率增大,熔池的几何尺寸和成形件中的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(01):011403

 Ni夹层对镁合金/铝合金激光熔焊接头组织和性能的影响

张书迈 张福全 周惦武 刘金水 周鹤

[摘要]针对熔焊条件下液态镁和铝易反应生成脆性Mg-Al化合物进而恶化镁合金/铝合金接头性能的难题,提出了镁合金在上铝合金在下且添加Ni夹层的激光熔焊技术,并采用该技术对AZ31镁合金和6061铝合金进行了焊接;基于热力学性能和...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(07):0702001

 熔滴对激光焊接匙孔与熔池影响的数值模拟

彭进 许红巧 王星星 殷利迎 李宁宁 李俐群

[摘要]对不同尺寸的熔滴填充进入熔池后的匙孔三维形貌和熔池金属流动特性进行相应的数值模拟研究。数值模拟结果表明:熔滴在匙孔上方下落后填充进入熔池,该过程对匙孔的形态波动影响较大,熔滴尺寸较大时,匙孔深度的波动幅度...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(07):0702004

 电磁复合场对V型窄槽激光再制造区孔隙缺陷的抑制作用

王梁 夏洪超 胡勇 罗建 澹台凡亮 姚建华

[摘要]为研究电磁场对激光再制造V型槽中孔隙调控的影响,在激光再制造过程中同时耦合稳态的磁场与电场,以产生定向洛伦兹力;通过激光再制造实验研究了激光功率与电磁场参数对V型槽内孔隙率的调控规律,实验结果显示:当激光功率...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(06):0602003

 聚酰胺-不锈钢激光透射焊接工艺特性

夏佩云 李颖 张婧 郭立杰 封小松

[摘要]以聚酰胺(PA)和不锈钢(1Cr18Ni9Ti)搭接接头为研究对象,计算了焊接过程中界面处的热过程,并分析了其对塑料热分解行为影响,获得了优化的焊接热输入;然后通过试验验证,获得了稳定连接的PA-1Cr18Ni9Ti接头,并对PA-1Cr18N...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(06):0602006

 镁合金/钢激光诱导电弧复合焊接模拟及分析

宋刚 于培妮 李涛涛 刘黎明

[摘要]以镁合金/钢对接接头为研究对象,选用组合热源模型模拟激光诱导TIG电弧复合热源的作用,考虑激光与TIG电弧的耦合效应及Fe-Ni固溶区的形成,利用ANSYS软件对焊接温度场分布和热循环曲线进行模拟计算。结果表明:所得模拟结...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(06):0602001

 硼对激光增材制造TC4微观组织及力学性能的影响

齐振佳 张晓星 王豫跃 霍浩 王宏 张金智 张安峰

[摘要]在TC4粉中加入不同含量的硼粉进行激光增材制造试验,研究了硼对激光增材制造TC4钛合金微观组织及力学性能的影响。结果表明:添加微量硼可以有效细化原始柱状晶和晶内的板条α相;当硼的质量分数为0.05%时,原始β柱状晶的...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(06):0602002

 热处理对42CrMo钢表面激光熔覆钴基涂层性能的影响

崔宸 武美萍 夏思海

[摘要]利用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备了Stellite-6钴基涂层,然后在不同的温度下对涂层进行热处理,探究了热处理温度对涂层显微组织、硬度、耐蚀性和摩擦学性能的影响。结果表明:热处理能有效减小涂层内部的残余应力,消...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(06):0602011

 玻璃表面嵌入式亚微米金属线的制备

余浩锋 徐剑 张傲东 程亚

[摘要]提出了一种在玻璃表面制备嵌入式亚微米金属线的方法。首先利用飞秒激光直写技术在玻璃表面烧蚀出亚微米线宽的凹槽,然后采用连续流化学镀工艺在样品表面沉积金属薄膜,再经过热处理和机械抛光,可实现玻璃表面嵌入式亚微...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502009

 电子陶瓷基板表面激光孔加工综述

梅雪松 杨子轩 赵万芹

[摘要]毫秒和纳秒激光以其高可靠、高效率、低成本和可加工硬脆难加工材料的独特优势,成为加工氧化铝和氮化铝陶瓷的首选,在电子陶瓷基板表面孔的工业化加工中具有不可替代的作用。介绍了毫秒和纳秒激光加工作为电子基板的陶...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0500011

 航空航天高性能金属材料构件激光增材制造

顾冬冬 张红梅 陈洪宇 张晗 席丽霞

[摘要]激光增材制造技术是当今世界科技强国竞相发展的一项关键核心技术,为航空航天等领域高性能金属构件的设计与制造开辟了新的工艺技术途径。航空航天金属构件兼具轻量化、难加工、高性能等特征,对激光增材制造的材料设计...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0500002

 基于灰色关联分析的选区激光熔化成形18Ni300模具钢多目标工艺优化

陈侠宇 黄卫东 张伟杰 赖章鹏 练国富

[摘要]为研究18Ni300模具钢选区激光熔化成形过程中多目标最优工艺问题,设计了以激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度为工艺参数,以致密度、硬度、耐磨性为响应目标的响应面中心组合设计实验。结合灰色关联分析得到多目标...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502003

 激光冲击与喷丸复合强化对TC4钛合金细节疲劳额定强度截止值DFRcutoff的影响

刘亚鹏 史志俊 赵一昭 朱亮 刘马宝

[摘要]为研究激光冲击与喷丸复合强化对TC4钛合金疲劳性能的影响,在测试不同强化工艺状态(未强化状态、喷丸强化状态、激光冲击强化状态、激光冲击与喷丸复合强化状态)TC4钛合金表面残余应力的基础上,进行了细节疲劳额定强度...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502006

 激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢的显微组织和耐磨性

何松亚 刘晓东 赵淑珍 金剑波 周圣丰

[摘要]采用激光熔覆技术制备了碳纤维增强316L不锈钢,研究了扫描速度对碳纤维增强316L不锈钢显微结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:激光熔覆316L不锈钢由γ-Fe相组成,而激光熔覆碳纤维增强316L不锈钢主要由M23C6、γ-...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502010

 离焦量对3D打印18Ni-300马氏体时效钢组织和力学性能的影响

张佳琪 王敏杰 刘建业 牛留辉 王金海 伊明扬

[摘要]采用激光选区熔化(SLM)工艺打印18Ni-300马氏体时效钢零件,研究了正离焦量对18Ni-300成型零件打印质量和力学性能的影响规律。结果表明:当离焦量较小(+1.5 mm)时,功率密度过高,导致熔池内部产生湍流,熔道表面出现明显的...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502004

 热输入对Ti6Al4V/Inconel 718激光诱导钎焊接头组织和力学性能的影响

李伦坤 高晓龙 刘晶 王小强

[摘要]采用激光诱导共晶反应钎焊技术对Ti6Al4V和Inconel 718异种金属进行焊接,研究了不同热输入下制备的接头的微观组织和力学性能。结果表明:当热输入为48 J/mm时,铌中间层过度熔化,未能有效阻隔Ti6Al4V和Inconel 718的混合...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502002

 完全熔透和部分熔透搭接激光焊接接头的残余应力和变形

郭相忠 刘伟 范佳斐 李喜庆 胡立国

[摘要]基于ABAQUS软件建立了考虑搭接界面接触约束的顺序耦合热-弹塑性有限元模型,研究了完全熔透和部分熔透搭接激光焊接接头的温度场、残余应力场以及焊接变形,并通过试验验证了模型的准确性。结果表明:完全熔透焊接接头由...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502005

 选区激光熔化成形24CrNiMo合金钢的组织结构与力学性能

杨晨 董志宏 迟长泰 谢玉江 彭晓

[摘要]采用选区激光熔化(SLM)技术制备了24CrNiMo合金钢件,研究了SLM工艺参数对成形合金钢件显微组织、致密度、硬度及拉伸性能的影响。结果表明:成形合金钢的显微组织由回火马氏体和少量残余奥氏体组成;随着激光功率增大和扫...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502008

 纵向磁场对316L不锈钢窄间隙激光-MIG多层焊接接头微观组织与疲劳裂纹扩展的影响

朱政武 马修泉 米高阳 王春明

[摘要]研究了外加纵向恒定磁场对10 mm厚SUS316L奥氏体不锈钢窄间隙激光-MIG多层焊接接头成形、奥氏体和铁素体微观组织以及疲劳裂纹扩展的影响。结果表明:在磁场作用下,接头上部复合焊接层的熔深减小,熔宽增大,下部复合焊接...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(05):0502007

 垂直腔面发射激光器中 GaAs/AlGaAs的选择性刻蚀技术研究

张秋波 冯源 李辉 晏长岭 郝永芹

[摘要]在氧化物限制型垂直腔面发射激光器制备中,刻蚀GaAs/AlGaAs时因异质型材料常出现选择性内蚀现象,这会直接影响后续的氧化工艺及电极钝化的效果。针对因选择性内蚀而出现的“镂空”现象,对湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺进...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0401001

 道岔尖轨表面的激光熔覆铁基耐磨涂层及其性能

李英男 李铸国 王晓翔 徐翔

[摘要]尖轨作为道岔的重要部件,工作环境恶劣,易出现表面磨损、剥离掉块等缺陷。激光熔覆技术可以显著提高尖轨表面的硬度,从而提高其表面耐磨性,减少表面伤损,延长尖轨的使用寿命。采用半导体激光熔覆工艺,在U71Mn道岔尖轨表...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(04):0402009

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