不锈钢冠脉支架的激光切割工艺研究

利用自行研制的激光精密加工设备,对316L不锈钢冠脉支架的激光切割工艺进行了研究。通过分析影响316L不锈钢切割质量的主要因素,包括激光参数、辅助气体、喷嘴位置、切割速度等,优化确定了一组激光切割316L不锈钢冠脉支架的工艺参数:激光波长1.064μm,聚焦光斑直径20μm,脉宽10μs,重频1000Hz,平均功率12W,单脉冲能量12mJ,氧气压力0.3MPa,喷嘴高度0.7mm,冷却水流量0.2L/min,切割速度35cm/min。在该优化参数下,切割得到的冠脉支架的切口质量、均匀性得到了明显的改善和提高,但仍需后续工艺对其表面质量进行进一步的改善,提高其柔顺性和生物相容性。     

316L不锈钢冠脉支架制造工艺的研究

研究了激光精细雕刻冠状动脉血管支架的制造工艺,对冠脉支架结构设计原则、激光精细雕刻加工参数、热处理工艺进行了探讨.并给出一种冠脉支架结构,进行切割实验,分析了影响切口质量因素及真空热处理工艺、电化学工艺对冠脉支架样品质量的影响.     

纳秒脉冲激光对316L不锈钢微抛光效果的影响

激光微抛光过程中,激光的能量密度对微抛光效果的影响很大.采用纳秒紫外脉冲激光(波长为355 nm,脉冲宽度为35 ns)对316L不锈钢材料进行微抛光实验研究,分析了工件表面的形貌、扫描速度和离焦距离等因素对激光微抛光效果的影响.通过对4种不同表面形貌的抛光效果比较,发现不仅表面粗糙度会影响抛光质量,而且表面的形貌也对激光微抛光的效果有很大影响;激光微抛光时对确定的激光能量密度存在最佳微抛光效果的扫描速度和离焦距离.提出了355 nm紫外纳秒脉冲激光器对316L不锈钢微抛光效果的最佳工艺参数:激光能量密度为0.14 J/cm2,激光脉冲重复频率为20 Hz,扫描速度为18.6 mm/min,离焦距离为81.2μm.在此工艺参数下,316L不锈钢经过微抛光之后,表面粗糙度由123.23 nm降低至80.96 nm.     

316L不锈钢冠脉支架光亮热处理的研究

为实现316L不锈钢冠脉支架光亮热处理,搭建了高真空热处理平台;调整热处理加热电压、加热电流、加热温度、保温时间,确定了高真空热处理工艺参数动态真空度3X10-3～5×10-3Pa;氩气保护流量10mL/min;热处理温度1020～1040℃;加热电压150V;电流15A,保温时间30s;探讨了加热温度与保温时间对冠脉支架组织性能影响,通入辅助气体快速冷却避免进入不锈钢敏化区间,同时引入金属网以获得光亮热处理样品.     

不锈钢与钛合金纳秒激光焊接工艺研究

目的 针对不锈钢与钛合金异种金属焊接时,容易产生间化合物,导致焊点拉力低的现象,通过纳秒激光焊接工艺来提高不锈钢与钛合金异种金属焊接的焊点拉力.方法 采用纳秒光纤激光器进行304不锈钢与TC4钛合金的焊接实验,通过激光运行螺旋线组成焊点,并对工艺参数进行正交试验,得到焊点拉力最大的工艺参数.结果 当激光功率为90 W,激光频率为600 kHz,焊接速度为200 mm/s,螺旋线间距为0.04 mm,脉冲时间为10 ns时,得到焊点拉力最大,为29 N.结论 采用纳秒光纤激光器进行不锈钢与钛合金的焊接时,由于激光与材料作用的时间极短,约为10 ns,熔池的温度也相对较低,产生的间化合物来不及生长,从而极大提高了焊点的拉力.     

准分子激光及其在材料表面工程中的应用

前言激光加工业采用的激光器件,目前主要有三大类,它们分别是YAG激光器、CO_2激光器和准分子激光器。前两类激光器件可以连续地输出激光,也可以高重复频率的脉冲方式输出激光,因而它们已经被广泛地用于工业生产。对于准分子激光器,人们正在对其工业应用进行开发和研究,在1990年的国际商业市场上,已有脉冲能量为100～2000mJ,脉冲频率为100～600pps,脉宽为7～40     

脉冲激光作用Al2O3的表面形貌演变过程

激光表面加工是一种能够有效降低陶瓷材料表面粗糙度的方法,为了研究脉冲激光与陶瓷材料作用后表面形貌演变过程及激光工艺参数对表面粗糙度的影响,本文通过有限元法建立了瞬态二维轴对称数值模型,研究了单脉冲、多脉冲激光作用于氧化陶瓷表面形貌的演变过程及激光工艺参数对表面粗糙度的影响。结果表明：单脉冲激光对材料表面具有显著的平滑效果;多脉冲激光加工在脉冲2～3次时具有最好的平滑效果,继续增加脉冲数量,熔池内的表面轮廓开始向下凹陷,表面平滑效果减弱;采用不同工艺参数加工时,过大的频率、脉宽、激光功率都会导致材料表面粗糙度增加。当表面温度处于熔化温度与蒸发温度之间,熔池内流体以毛细力为主要驱动力,促使表面逐渐平滑;当表面温度超过蒸发温度时,熔池内流体受反冲压力挤压,促使表面粗糙。实验与模拟结果对比表明,该模型具有较高的准确性。     

余弦-高斯激光脉冲在单模光纤中的色散效应

首次提出了余弦-高斯激光脉冲,并证明了该脉冲可由两个相位相反的线性啁啾的高斯激光脉冲叠加得到。由NLS方程出发,对余弦-高斯激光脉冲在色散介质中的色散效应进行了详细的研究。研究结果表明,初始啁啾并不影响入射场的光强分布;当脉冲参数a=1.13时,余弦-高斯激光脉冲的初始脉宽有最小值,且比高斯激光脉冲的初始脉宽要窄;余弦-高斯激光脉冲的展宽因子与传输距离、色散长度LD、激光脉冲参数a、初始啁啾参量C和β2的符号有关,余弦-高斯激光脉冲都比高斯激光脉冲的展宽要快,且参数a越大展宽就越明显。     

激光切割参数设置与质量控制

目的研究激光切割各参数之间的关系,提高激光切割的质量和效率。方法选取1.0～3.0 mm厚度的热成形零件进行激光切割试验,分别选切块、切孔和切边进行分析。结果随着料厚的增加,激光切割的焦点、功率、喷嘴距离等参数数值需增大,气压速度等参数数值需减小。结论通过对不同厚度的热成形零件进行试验,总结出不同板厚热成形零件合适的激光切割工艺参数,得到了不同厚度热成形零件激光切割的最优组合参数设置方案。     

核电管道用316LN不锈钢等离子切割工艺参数优化研究

为解决AP1000核电挤压成形厚壁管道等离子切割表面和切口成形质量差、裂纹多、后续加工量大等问题,本文搭建了大功率等离子切割试验平台,并针对20～100 mm厚核电管道用316LN不锈钢板材,采用控制变量法研究了等离子切割过程中主要工艺参数对切割质量的影响规律。研究结果表明:切割电流175～210 A,切割速度770～830 mm/min,气体压力0.56～0.64 MPa,喷嘴高度7.1～7.8 mm为20 mm厚316LN不锈钢等离子切割质量较好的工艺窗口; 在等离子切割过程中,4个主要工艺参数对切割质量的影响规律曲线均为凹型;切割电流和切割速度之间的相互匹配显著影响切割的表面质量,切割速度对后拖量影响较大,喷嘴高度对切缝宽度及切口成形影响较大。将本文实验方法及工艺参数对切割质量的影响规律应用于60～100 mm厚316LN不锈钢切割工艺参数的优化研究,获得了中厚板等离子高质量切割的工艺窗口,实验验证表明,切割表面质量和切口成形质量均有明显提升,满足后续加工工艺要求,且去除量较小,可为核电厚壁不锈钢管道的高质量切割提供工艺参考。