激光参量对铝合金直接标识条码的影响

研究了不同激光参量组以及激光与铝合金相互作用产生物对条码等级的影响,寻找适合工业应用的最优激光参量组。实验采用Nd…YAG激光器作为加工源,通过调节搭配激光四参量实现3136种不同功率密度激光在铝合金表面标识二维码,并使用INTEGRA条码检测仪对标识条码进行分级。统计分析条码等级分布推得最优加工参量组为:有效矢量步长0.005～0.009mm,有效矢量步间延时29～43μs,Q驱频率7～10kHz,Q驱释放时间13～19μs。同时分析两组激光参量加工模块的扫描电镜(SEM)图片和能谱(EDS)数据,推知激光与铝合金相互作用的4个阶段,从微观上解释了激光参量与材质对条码等级的影响。     

陶瓷封装激光打标工艺研究

激光打标作为一种新型的标记技术,在半导体行业有着愈发重要的应用。文章简单介绍了激光打标机原理及控制系统,并通过对陶瓷封装过程中镀镍柯伐盖板表面的打标工艺试验及结果分析,研究了激光功率、频率、速度、延时等参数对标记效果的影响。研究结果表明,激光功率和速度对标记效果的影响呈线性规律,频率无线性规律可寻,但存在一最佳值区域;延时参数的设置不当会导致某些点标记过重或线条缺笔、字符变形等。     

基于响应面法的DP800车用高强钢激光-电弧复合焊接焊缝成形研究

为了优化DP800车用高强钢复合焊接的焊缝成形和工艺参数,基于响应面法建立了激光-电弧复合焊接主要工艺参数与焊缝特征参数之间的数学模型,并进行了方差分析。以特定熔深和最小化熔宽为目标,对激光功率、焊接电流、焊接速度进行了优化,得到最优工艺参数,并进行了试验验证。研究结果表明：激光功率和焊接电流与焊缝熔深呈正相关,焊接速度与焊缝熔深呈负相关;随着焊接电流的增加或焊接速度的降低,焊缝熔宽逐渐增大,激光功率几乎不对熔宽产生影响。在最优工艺参数下通过试验验证了模型的准确性,熔深和熔宽的误差率均在5%以内。     

一级放大激光时域特性影响因素及优化

基于一级放大脉冲Nd3+:YAG激光器实验系统,通过实验测量手段,开展了级间泵浦延时、放大增益系数与电光调Q加压延时对激光单脉冲能量影响规律的测量研究与数据分析,分别从静态和动态2种条件下,测量了级间泵浦延时、脉冲能量、脉冲宽度、动、静态放大增益系数、电光调Q加压延时等时域参数随放大电压的变化规律曲线。研究表明,在谐振电压不变的情况下,随着放大电压的增加,级间泵浦延时逐渐减小,脉冲能量逐渐增大,脉冲宽度逐渐减小,动、静态放大增益系数逐渐增加,电光调Q加压延时围绕恒定值上下波动。此外,根据上述研究结果,给出该系统最佳级间泵浦延时为15μs、最佳电光调Q加压延时为189μs,静态最佳放大增益系数为4.75,动态最佳放大增益系数为2.60。     

CO2激光诱导大气放电特性的研究

为了研究脉冲CO₂激光诱导空气放电的特性,建立了高压电容充放电实验平台,采用间距为8mm、半径为10mm的一对球形石墨电极,取得了放电电压和电流的实时数据,采用2阶振荡电路模型对放电电压和放电电流进行拟合得到了电极间激光诱导放电等离子体的阻抗,并对放电时间、放电延时及抖动做了统计。结果表明,激光诱导放电等离子体的阻抗很小,约1Ω~2Ω,拟合得到的放电等离子体阻抗随放电电压、放电电容、以及激光能量的增加而减小;放电延时随着实验条件的变化在2μs~10μs之间变化,放电延时以及延时抖动随着放电电压和激光能量的增加而降低,而受放电电容大小的影响不明显。由此高稳定性的激光脉冲和高压有助于激光诱导放电过程的稳定。     

产生特性的研究准连续波泵浦Yb:KYW/Cr4+:YAG调Q激光脉冲

从被动调Q速率方程出发，理论上研究了准连续波激光二极管（LD）泵浦Yb∶KYW/Cr4+∶YAG激光器时泵浦参数对脉冲输出特性的影响，通过数值计算解析了调Q脉冲延时、脉冲宽度、子脉冲序列等特性与泵浦速率的关系，从而获得最优化泵浦光占空比，有效减少连续波泵浦产生的热效应。进一步，在实验上采用高重频LD泵浦源，通过调控泵浦参数实现了被动调Q激光的重复频率、脉冲延时、脉冲串子脉冲个数等输出特征的准确锁定和控制。当采用泵浦功率为15.6 W、占空比分别为6.50%、8.00%和9.65%时，获得单脉冲、双脉冲和三脉冲的稳定输出，提高了泵浦脉冲和激光脉冲的耦合共振，实验结果与理论计算吻合较好。     

卫星通信地球站与卫星相对参数计算方法

在卫星通信中,为了保证地球站信号的接收与发射,需要对地球站与卫星间的多普勒频移、信号传输延时以及地球站天线指向等参数进行计算。针对卫星通信地球站在通信过程中卫星轨道位置外推与相对参数的计算问题,在卫星的运动方程的基础上,采用单步积分与多步积分相结合的数值积分法,根据卫星星历计算卫星轨道的外推数据分别给出了地球站与卫星间多普勒频移、信号传输延时以及地球站天线指向等参数的计算方法。并对该方法的计算误差进行了仿真分析,仿真结果表明该计算方法切实可行,适用于工程应用。     

镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化

研究了高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先，利用ANSYS分析软件，采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型，通过比较数值模拟和试验结果得到的熔池尺寸，从而验证模型的准确性，以减少后续的试验成本。然后，以熔覆层质量（成形系数）为指标，利用回归正交试验设计建立一次回归方程，研究工艺参数对熔覆层质量的影响次序，依次为激光功率、送粉速率、扫描速度。由方差分析可知，多因素交互作用对熔覆层质量影响不显著，而激光功率和送粉速率对熔覆质量影响最显著。因此，设计单因素试验分析其对熔覆层硬度、稀释率以及熔覆形貌的影响规律。通过方差分析预测最优方案为激光功率1200 W、扫描速度23 mm/s、送粉速率20 g/min，其与试验得到的结果一致，并对最优参数进行多道搭接试验验证，发现其组织致密细小，熔覆层与基体有良好的冶金结合性，该研究对后续的实践生产工作有一定的指导作用。     

氮化铝陶瓷激光切割工艺技术研究

本研究阐述了氮化铝(AlN)陶瓷激光切割的工作原理,并通过对影响AlN陶瓷激光切割深度的激光功率、频率、脉宽、加工速度以及辅助气压等工艺参数因素进行试验和分析,得出了光纤激光切割氮化铝陶瓷材料的最优参数范围。     

阀芯端帽工作面激光合金化工艺优化

利用固体脉冲Nd:YAG激光器研究脉冲工作电流、扫描速度和光斑直径对阀芯端帽工作面激光合金化质量的影响,以合金层的表面硬度和厚度作为衡量指标,通过正交试验得出最优工艺参数组合为:脉冲工作电流I=75 A,扫描速度v=80 mm/min,光斑直径d=1.5 mm。