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新型LED太阳模拟器光学系统设计及仿真 预览
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作者 张新强 张庆 +2 位作者 郭亮 张志清 许毅钦 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期882-886,928共6页
针对现有LED太阳模拟器同时解决准直性、辐照度均匀性、光谱匹配性三大技术指标的难度较高的问题,基于光电一体化二次光学设计,提出一种简便、高效且可实现大功率的LED太阳模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜来整合... 针对现有LED太阳模拟器同时解决准直性、辐照度均匀性、光谱匹配性三大技术指标的难度较高的问题,基于光电一体化二次光学设计,提出一种简便、高效且可实现大功率的LED太阳模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜来整合光源,通过混光棒和微结构进行匀光,最后利用抛物面镜实现光线的准直输出,基于同轴准直的设计思想完成LED太阳模拟器的设计。利用光学软件LightTools对LED太阳模拟器光学系统进行模拟仿真与分析优化,实验结果表明:在直径为260mm的有效辐照面上辐照不均匀度为2.5%、准直角为1.5°。 展开更多
关键词 LED太阳模拟器 光学设计 不均匀性 准直角 微结构
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非线性放大环路反射镜锁模低重频全保偏光纤激光器
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作者 梁纯佳 郭亮 +1 位作者 欧尚明 张庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第1期143-148,共6页
介绍了一种非线性放大环路反射镜锁模的低重复频率振荡腔和两级光纤放大器的全保偏光纤激光器系统。实验结果表明,振荡腔输出是具有极大啁啾的稳定锁模脉冲,脉冲宽度为90.25 ps,对应的傅里叶变换极限为141 fs,实际可压缩到431 fs,中心波... 介绍了一种非线性放大环路反射镜锁模的低重复频率振荡腔和两级光纤放大器的全保偏光纤激光器系统。实验结果表明,振荡腔输出是具有极大啁啾的稳定锁模脉冲,脉冲宽度为90.25 ps,对应的傅里叶变换极限为141 fs,实际可压缩到431 fs,中心波长1 064 nm,3 db光谱宽度为10.4 nm。经过两级放大器后脉冲平均功率可放大至2.1 W,使用光栅对进行压缩后输出平均功率为1.5 W,脉冲宽度为417 fs。整个系统不用经过声光调制器降低重频就能获得较低重复频率、高能量的脉冲输出,是提高脉冲能量的一种新的思路,也为锁模激光器的小型化提供了便利。 展开更多
关键词 锁模光纤激光器 非线性放大环路反射镜 啁啾脉冲放大器 低重复频率
聚碳酸酯红外激光抛光工艺的研究
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作者 徐思志 王昊 +1 位作者 郭亮 张庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第3期462-467,共6页
利用激光作用的一维热传导模型进行数值计算,在确定聚碳酸酯(PC)表面抛光所需要的功率密度为10^4 W/cm^2数量级的条件下,比较了不同的激光扫描速度对聚碳酸酯表面抛光效果的影响。结果表明,最优抛光参数为:离焦量正5 cm,峰值功率密度3.1... 利用激光作用的一维热传导模型进行数值计算,在确定聚碳酸酯(PC)表面抛光所需要的功率密度为10^4 W/cm^2数量级的条件下,比较了不同的激光扫描速度对聚碳酸酯表面抛光效果的影响。结果表明,最优抛光参数为:离焦量正5 cm,峰值功率密度3.1×10^4 w/cm^2,扫描速度20 mm/s,此时可以将PC样品的表面粗糙度由5μm降至2μm,而不会使样品变质。随着激光扫描次数的增加,样品的表面粗糙度进一步下降,并在扫描10次左右达到最小值。这一结果对降低PC表面的粗糙度具有指导意义。 展开更多
关键词 激光抛光 功率密度 扫描速度 扫描次数 聚碳酸酯 表面粗糙度
激光辅助生物打印(LAB)技术的评述与展望 预览
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作者 严淼宁 郭亮 +1 位作者 张庆 吕启涛 《机电工程技术》 2019年第4期1-4,87共5页
激光辅助生物打印(LAB)技术是生物打印主要成型技术之一,其产品具有高分辨率、高细胞存活率的优点,在再生医学领域中有着广阔的发展前景,成为科学界、产业界关注与研究的热点。综述了国内外LAB技术的现状,包括基础理论研究、材料、装备... 激光辅助生物打印(LAB)技术是生物打印主要成型技术之一,其产品具有高分辨率、高细胞存活率的优点,在再生医学领域中有着广阔的发展前景,成为科学界、产业界关注与研究的热点。综述了国内外LAB技术的现状,包括基础理论研究、材料、装备研制与开发、工艺技术等;探讨了存在的问题和需要突破的关键技术。 展开更多
关键词 生物打印 LAB 超快激光 展望
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激光焊接温度场模拟分析及熔池深度的计算 被引量:1
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作者 欧阳智勇 卢国杰 +1 位作者 郭亮 张庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2018年第1期52-57,共6页
为系统地分析激光焊接温度场的分布与焊接熔池参数之间的关系,以TC4钛合金激光焊接为研究对象,利用ANSYS软件建立有限元模型,通过模拟计算获得温度场分布云图、热循环曲线。利用计算获得的温度场分和云刚、热循环曲线预测激光焊接熔... 为系统地分析激光焊接温度场的分布与焊接熔池参数之间的关系,以TC4钛合金激光焊接为研究对象,利用ANSYS软件建立有限元模型,通过模拟计算获得温度场分布云图、热循环曲线。利用计算获得的温度场分和云刚、热循环曲线预测激光焊接熔池的形状及停留的时间,建立激光焊接温度与熔池深度的关系。研究结果表明,模拟计算结果与实验数据非常吻合,证明理论分析的可行性;温度与熔池深度成正比关系,在一定范同内,温度越高,相应的熔池深度越大,计算结果显示,焊件表面最高温约为250℃,对应的最大熔池深度约为1.7mm。 展开更多
关键词 激光焊接 温度场 有限元模型 熔池深度
钛/铝异种合金激光焊接研究 预览
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作者 郭亮 张鑫 +4 位作者 陈鱼 张庆 卢国杰 周航 牛增强 《机械制造文摘:焊接分册》 2018年第2期14-19,共6页
钛、铝异种金属物化性能差异较大,焊接过程中易生成脆性金属间化合物,弱化接头性能,激光热输入量的控制是钛/铝异种合金焊接的关键。采用1 000 W光纤激光器对1 mm厚的LD2铝板和TC4钛板进行对接焊试验。试验重点研究焊接速度和激光偏置... 钛、铝异种金属物化性能差异较大,焊接过程中易生成脆性金属间化合物,弱化接头性能,激光热输入量的控制是钛/铝异种合金焊接的关键。采用1 000 W光纤激光器对1 mm厚的LD2铝板和TC4钛板进行对接焊试验。试验重点研究焊接速度和激光偏置距离对热输入量的控制和分配,通过金相显微镜、SEM、EDS方法对焊缝微观组织和结构进行分析,利用拉伸试验机进行力学性能测试。研究结果表明,当激光作用在钛侧0.24 mm处,焊接速度为80 mm/s时,形成的金属间化合物仅2μm左右,获得了质量良好的焊接接头,断后伸长率为5.42%,抗拉强度可达242 MPa。 展开更多
关键词 异种金属 金属间化合物 热输入 抗拉强度
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扫描速率对钛/铝异种合金激光焊接质量的影响
7
作者 郭亮 吴子华 +4 位作者 陈鱼 张庆 马琼雄 牛增强 卢国杰 《应用激光》 CSCD 北大核心 2018年第2期230-235,共6页
钛、铝异种金属物化性能差异较大,焊接过程中易生成较厚的脆性金属间化合物,弱化接头性能,激光焊接速度是钛、铝异种金属焊接的关键。采用1000W光纤激光器对1mm厚的LD2铝板和TC4钛板进行对接焊实验。实验重点研究激光焊接速度对脆性... 钛、铝异种金属物化性能差异较大,焊接过程中易生成较厚的脆性金属间化合物,弱化接头性能,激光焊接速度是钛、铝异种金属焊接的关键。采用1000W光纤激光器对1mm厚的LD2铝板和TC4钛板进行对接焊实验。实验重点研究激光焊接速度对脆性金属间化合物厚度的影响,从热力学条件出发解释生成金属问化合物的可能性,与XRD检测结果一致,研究表明,焊接速度为20mm/s时,生成14μm左右厚的金属间化合物TisAl和TiAl,抗拉强度仅有173MPa当焊接速度Nsomm/s时,获得了良好的焊接接头,生成了4gm左右的TiAl。化合物,断裂伸长率为.42%,最大抗拉强度可达242MPa。 展开更多
关键词 异种金属 金属间化合物 焊接速度 抗拉强度
应变隔离垫高温力学性能试验及应力分布规律 预览
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作者 孔斌 杨家勇 +3 位作者 王曼 张庆 黄杰 姚卫星 《西北工业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1162-1167,共6页
防热瓦作为热防护系统(TPS)的主要隔热部件,其通过应变隔离垫(SIP)粘接于机体表面。为了进行SIP的高温力学性能及应力分布规律研究,在常温(23±2℃)和300℃高温2种试验环境下进行了SIP的拉伸、压缩和剪切试验,获得了试验件的载荷-... 防热瓦作为热防护系统(TPS)的主要隔热部件,其通过应变隔离垫(SIP)粘接于机体表面。为了进行SIP的高温力学性能及应力分布规律研究,在常温(23±2℃)和300℃高温2种试验环境下进行了SIP的拉伸、压缩和剪切试验,获得了试验件的载荷-位移曲线、弹性模量及破坏应变。相比常温下,在300℃高温下SIP的拉伸、压缩和剪切弹性模量分别下降了9.68%,9.24%和8.73%,此外在300℃高温下SIP的拉伸和剪切破坏应变分别下降了11.59%和12.81%,即高温引起了SIP刚度和强度的下降。利用试验数据进行了SIP的应力分布规律研究,结果表明在拉、压及剪切力作用下,SIP应力呈中间低边缘高的趋势。此外在剪切力作用下,SIP同时产生剪切应力和正应力,并且正应力一端受拉,另一端受压。由以上分析可知SIP的边缘处是高应力区域,易发生破坏,应给予足够的重视。 展开更多
关键词 热防护系统 应变隔离垫 高温力学性能 应力分布
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343nm飞秒激光制备微孔阵列以增强聚氨酯合成革透湿性 预览
9
作者 郭亮 任博 +2 位作者 王业伟 涂昕 张庆 《强激光与粒子束》 CSCD 北大核心 2018年第4期158-164,共7页
为了提高聚氨酯( PU) 合成革透湿性, 分别使用3 4 3n m飞秒激光和作为对比的1 0 3 0n m飞秒激光及1 0 6 4n m纳秒激光制备微孔阵列.采用扫描电镜 ( S EM) 和3 D激光扫描显微镜对比研究了微孔形貌.结果表明, 3 4 3n m飞秒激光可以制... 为了提高聚氨酯( PU) 合成革透湿性, 分别使用3 4 3n m飞秒激光和作为对比的1 0 3 0n m飞秒激光及1 0 6 4n m纳秒激光制备微孔阵列.采用扫描电镜 ( S EM) 和3 D激光扫描显微镜对比研究了微孔形貌.结果表明, 3 4 3n m飞秒激光可以制备出效果最佳的微孔.此外, 分析了3种激光与PU涂层的作用机理, 揭示了3 4 3n m飞秒激光合成革微钻孔过程仅表现为光化学烧蚀, 光化学和光热烧蚀同时发生于1 0 3 0n m飞秒激光钻孔过程, 而1 0 6 4n m纳秒激光只显示了光热烧蚀.激光合成革表面钻孔后, 测量其透湿性和抗张力.结果显示: 微孔密度越大, 皮革透湿性( WV P) 越大而抗张力越低, 脉冲重叠的增加会导致 WV P的增加和抗张力的下降; 同时, 随着脉冲重叠从9 1. 7%降到5 0%, 微孔直径从4 5μm 降低到3 0μm, 而微孔锥度从0. 7 °增加到1 2.1 ° ; 当脉冲重叠率为9 1. 7%, 微孔密度为2 5 5 0 / c m2 时, 最大的 WV P增长率为3 0 6%. 展开更多
关键词 343nm飞秒激光 微孔密度 脉冲重叠 聚氨酯合成革 透湿性 抗张力
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有限能量Airy光束的自我修复特性研究 预览
10
作者 刘忠民 张庆 《华南师范大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第2期15-19,共5页
深入研究了有限能量Airy光束的自我修复特性,采用实验对比、数值模拟得到自由传播下不同初始畸变的有限能量Airy光束的场分布演变过程.结果表明:初始光束的主瓣畸变是一个渐近的修复过程,畸变越大修复速度越快;初始光束的旁瓣畸变是一... 深入研究了有限能量Airy光束的自我修复特性,采用实验对比、数值模拟得到自由传播下不同初始畸变的有限能量Airy光束的场分布演变过程.结果表明:初始光束的主瓣畸变是一个渐近的修复过程,畸变越大修复速度越快;初始光束的旁瓣畸变是一个光束能量波动修复过程,离主瓣越远的旁瓣被遮挡,自我修复速度越快.含畸变有限能量Airy光束的自我修复过程可以看成弱衍射光束与衍射光束相互竞争的过程. 展开更多
关键词 Airy光束 无衍射 自我修复 数值模拟
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选频放大的高峰值功率飞秒光纤激光系统的研究
11
作者 任博 汪鸿伟 +3 位作者 欧尚明 郭亮 张庆 吕启涛 《应用激光》 CSCD 北大核心 2018年第5期847-851,共5页
为获得更窄脉宽,更高峰值功率的激光输出,基于非线性偏振旋转锁模原理和啁啾脉冲放大技术,利用声光调制器降低重复频率,报道了一种掺镱飞秒光纤激光系统。振荡器内利用光栅和准直器共同作用,实现了输出脉冲的中心波长和光谱宽度同... 为获得更窄脉宽,更高峰值功率的激光输出,基于非线性偏振旋转锁模原理和啁啾脉冲放大技术,利用声光调制器降低重复频率,报道了一种掺镱飞秒光纤激光系统。振荡器内利用光栅和准直器共同作用,实现了输出脉冲的中心波长和光谱宽度同时可调节。系统最终获得了重复频率1MHz,脉宽218fs,平均功率2.2w的脉冲激光输出,峰值功率达10MW,在高精度微加工领域有着很好的应用前景。 展开更多
关键词 光纤激光 非线性偏振旋转 啁啾脉冲放大 选频
基于视觉的动力电池焊后质量检测 预览
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作者 吴博尧 秦磊 +1 位作者 张庆 马琼雄 《焊接学报》 CSCD 北大核心 2018年第9期122-128,134共8页
为了对动力电池的焊后质量进行检测,针对检测时对比度低、背景复杂和干扰等问题,提出一种融合了动态阈值与全局阈值、行程处理和主成分分析-支持向量机(PAC-SVM)分类模型的焊后质量检测方法.首先,提出了一种结合动态阈值和全局阈值... 为了对动力电池的焊后质量进行检测,针对检测时对比度低、背景复杂和干扰等问题,提出一种融合了动态阈值与全局阈值、行程处理和主成分分析-支持向量机(PAC-SVM)分类模型的焊后质量检测方法.首先,提出了一种结合动态阈值和全局阈值的混合阈值算法来分割焊缝和瑕疵;其次,利用形态学和行程处理来消除焊缝周边干扰得到更真实的焊缝边缘;最后,融合灰度特征、几何特征和矩特征建立7维特征向量的针孔模型,并采用带主成分分析的支持向量机检测针孔.结果表明,采用文中提出的方法,可获得良好的检测效果. 展开更多
关键词 混合阈值 行程处理 主成分分析 支持向量机
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选区激光熔化钴铬合金工艺与性能的研究
13
作者 夏岩 聂真 +2 位作者 袁剑 郭亮 张庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2018年第6期902-907,共6页
采用选区激光熔化(SLM)技术制备了CoCrMo合金。研究了激光线能量密度对SLM成型试样过程中飞溅行为的影响。在合理激光线能量密度区间,采用不同的激光能量和扫描速度进行块体成型试验,以高度方向尺寸精度为标准,选择最优工艺参数。在尺... 采用选区激光熔化(SLM)技术制备了CoCrMo合金。研究了激光线能量密度对SLM成型试样过程中飞溅行为的影响。在合理激光线能量密度区间,采用不同的激光能量和扫描速度进行块体成型试验,以高度方向尺寸精度为标准,选择最优工艺参数。在尺寸精度最高的前提下,研究了SLM成型CoCrMo合金试样的显微组织和力学性能。通过热处理工艺提高了试样的机械性能。研究结果表明,在激光线能量密度0.21J/mm,激光功率115W,扫描速度550mm/s时,成型试样尺寸精确度可以达到0.03mm。成型试样表面光滑,粗糙度Ra为6.149μm,致密度可达99.7%,近乎全致密。在细晶强化作用下,成型试样的抗拉强度为1057MPa,延伸率为6.7%;T4热处理后,在固溶强化作用下,抗拉强度提升至1153MPa,延伸率提升至17.8%。 展开更多
关键词 选区激光熔化 钴铬合金 飞溅行为 激光线能量密度 激光功率 扫描速度
口腔修复中选区激光熔化工艺及性能研究 被引量:3
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作者 许建波 张庆 +1 位作者 郭亮 王红卫 《应用激光》 CSCD 北大核心 2017年第1期42-50,共9页
为实现医用钴铬合金在口腔修复中的应用,利用选区激光熔化(SLM)技术,研究开发了激光选区熔化成型工艺并进行了弯曲、拉伸、硬度以及热处理实验。利用扫描电镜、粗糙度轮廓仪、硬度仪等检测手段,对激光选区成型的试件进行了显微组... 为实现医用钴铬合金在口腔修复中的应用,利用选区激光熔化(SLM)技术,研究开发了激光选区熔化成型工艺并进行了弯曲、拉伸、硬度以及热处理实验。利用扫描电镜、粗糙度轮廓仪、硬度仪等检测手段,对激光选区成型的试件进行了显微组织、力学性能、粗糙度、腐蚀性能等测试分析。研究结果表明,激光选区熔化成型最佳工艺参数为激光功率200W、扫描速度500mm/s、层厚25μm、扫描间距0.07mm及扫描策略为S型X、Y方向、层错;SLM原始试样抗拉强度为1185MPa、硬度为431HV、延伸率为8.6%、断裂形式为准解理断裂,热处理后抗拉强度为1375MPa、硬度为563HV、伸长率为3.1%;SLM原始试样自腐蚀电位为-717mV、自腐蚀电流密度为1.7×10^-5A/cm^2,热处理后自腐蚀电位为-10mV、自腐蚀电流密度为0.3×10^-5A/cm^2;SLM原始样粗糙度为13.793μm、表面重熔后粗糙度降为5.141μm,打磨后粗糙度降为2.24μm。因此,热处理能提高试样的强度和耐腐蚀性,但韧性有所降低。最后利用优化的工艺参数,选区激光熔化成型制备出高强度、低粗糙度和耐腐蚀的牙冠牙桥,并进行佩戴实验,基本符合义齿的性能要求。 展开更多
关键词 选区激光熔化 热处理 粗糙度 腐蚀性 义齿
激光3D打标机加工浮雕工艺技术的研究
15
作者 陈登 张庆 +1 位作者 郭亮 周新辉 《应用激光》 CSCD 北大核心 2017年第4期598-603,共6页
为了改善激光3D木材浮雕的雕刻质量,系统研究了工艺参数和后处理对激光3D木材浮雕的雕刻质量影响规律,确定最佳的工艺参数;通过单因素试验,研究每一种加工参数对雕刻质量的影响;通过正交试验对工艺参数进行优化,获得激光浮雕最优工艺参... 为了改善激光3D木材浮雕的雕刻质量,系统研究了工艺参数和后处理对激光3D木材浮雕的雕刻质量影响规律,确定最佳的工艺参数;通过单因素试验,研究每一种加工参数对雕刻质量的影响;通过正交试验对工艺参数进行优化,获得激光浮雕最优工艺参数;通过碳化层处理实验,研究了H2O2浓度对碳化层厚度的影响。研究结果表明,激光3D木材浮雕最佳工艺参数为:扫描速度2 500mm/s,重复频率16kHz,激光功率63 W,填充线间距0.08mm,雕刻层厚0.08mm,浮雕与模型的还原度最高。当H2O2浓度为20%时,碳化层处理效果最佳。 展开更多
关键词 激光3D木材浮雕 雕刻质量 工艺参数 碳化层处理 模型还原度
基于激光的金属增材制造技术评述与展望 预览 被引量:3
16
作者 陈忠旭 姚锡禹 +1 位作者 郭亮 张庆 《机电工程技术》 2017年第1期7-13,共7页
增材制造已经成为先进制造的关键技术之一,成为国内外研究与发展的热点。从技术原理、材料以及实际应用等方面综述了基于激光的金属增材制造技术的研究现状,提出了拟解决的关键技术、评价体系的标准化以及未来的发展方向。
关键词 增材制造 金属材料 激光加工
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层厚/支撑角度及后处理对SLA零件性能的影响 预览 被引量:1
17
作者 郭亮 陈忠旭 +1 位作者 张庆 冯加模 《中国塑料》 CSCD 北大核心 2017年第9期91-96,共6页
采用VisiJet SL Black型光敏树脂,从成型过程及后处理工艺出发,研究了切片层厚、支撑角度对成型件尺寸精度和表面精度的影响及二次固化时间对拉伸性能的影响。结果表明,支撑角度越接近45°,试样尺寸精度越高,小支撑角度大层厚试... 采用VisiJet SL Black型光敏树脂,从成型过程及后处理工艺出发,研究了切片层厚、支撑角度对成型件尺寸精度和表面精度的影响及二次固化时间对拉伸性能的影响。结果表明,支撑角度越接近45°,试样尺寸精度越高,小支撑角度大层厚试样会出现上表面隆起现象;层厚越大,试样表面越粗糙;二次固化后的拉伸强度在9.33~22.84 MPa之间,断裂机制均为脆性断裂,二次固化时间为200min时,材料的拉伸强度为20.24 MPa,塑性最好,断裂伸长率最大为3.80%;二次固化时间为250min时,拉伸强度最大为22.84 MPa,但塑性降低。 展开更多
关键词 光固化 三维打印 成型精度 力学性能
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激光诱导金属表面着色技术研究进展 预览
18
作者 刘忠民 张庆 《科技与创新》 2017年第10期39-41,共3页
阐述了当前纳秒级激光加工、飞秒级激光加工2种比较典型的激光金属表面着色技术的加工特点和成色机理,总结了激光诱导金属表面着色技术的发展现状,展望了激光标记技术的发展前景,以期为日后的相关工作提供参考。
关键词 激光表面处理 着色技术 金属 激光标记技术
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纳秒激光不锈钢着色过程中的热作用及氧化规律
19
作者 刘忠民 郭亮 张庆 《应用激光》 CSCD 北大核心 2017年第4期563-568,共6页
利用纳秒级脉冲激光对304不锈钢表面进行着色试验,建立激光作用于金属表面的热作用模型,利用EDAX分析着色不锈钢表面金属元素质量比变化,探究激光热作用对304不锈钢表面着色效果的影响及不同热作用过程下的金属表面氧化的规律。结果表... 利用纳秒级脉冲激光对304不锈钢表面进行着色试验,建立激光作用于金属表面的热作用模型,利用EDAX分析着色不锈钢表面金属元素质量比变化,探究激光热作用对304不锈钢表面着色效果的影响及不同热作用过程下的金属表面氧化的规律。结果表明:纳秒激光金属彩色着色过程中存在"激光脉冲直接作用过程"和"激光脉冲扩散热作用过程"两个不同机制的热作用过程。在快速加热和快速冷却的"激光脉冲直接作用过程"中不锈钢表面更容易产生Cr氧化物;在以扩散热为主导的"激光脉冲扩散热作用过程"中不锈钢表面更容易产生Fe氧化物。 展开更多
关键词 激光着色技术 纳秒脉冲激光 热作用 不锈钢
选区激光熔化及热处理工艺对钴铬合金力学性能的影响 预览 被引量:1
20
作者 许建波 张庆 +2 位作者 姚锡禹 郭亮 马文有 《强激光与粒子束》 CSCD 北大核心 2017年第11期161-170,共10页
系统研究了选区激光熔化(SLM)及热处理工艺对钴铬合金组织与性能的影响。通过设计正交实验,利用EOS M290选区激光熔化设备,优化钴铬合金成型的工艺参数;利用XRD、扫描电镜(SEM)、硬度仪及万能材料试验机对选区激光熔化钴铬合金的显... 系统研究了选区激光熔化(SLM)及热处理工艺对钴铬合金组织与性能的影响。通过设计正交实验,利用EOS M290选区激光熔化设备,优化钴铬合金成型的工艺参数;利用XRD、扫描电镜(SEM)、硬度仪及万能材料试验机对选区激光熔化钴铬合金的显微组织结构、物相组成及力学性能进行观察与测试。研究结果表明,选区激光熔化成型的最佳工艺参数为:扫描间距0.08mm,扫描速度1110mm/s,激光功率335 W,能量密度4.8J/mm^2,获得的致密度高达99.18%,且最佳的填充角度为67°。SLM成型的钴铬合金的物相主要由γ相及少量ε相共存,微观组织由细小均匀的胞状晶及柱状晶构成;其硬度、抗拉强度及延伸率分别为41.0HRC,1032 MPa,10%,断裂机制主要为穿晶脆性断裂。热处理后显微组织发生γ→ε相变,主要为ε相及少量γ相,并产生少量强化相M23C6(M=Cr,Mo,W);其硬度、抗拉强度及延伸率分别提升了6.1%,35.9%和17.6%,断裂机制主要为准解理断裂。 展开更多
关键词 选区激光熔化 钴铬合金 热处理 力学性能 微观组织
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