Nd:YAG激光和CO2激光熔敷性能比较研究

从Maxwell方程和Hagen-Ruben公式出发,计算了Nd：YAG激光(波长为1．06μm)和CO2激光(波长为10．6μm)在金属中的吸收率和穿透深度,并做了Nd：YAG激光与CO2激光的熔敷试验比较．结果表明：Nd：YAG激光在金属中吸收率约为CO2激光的3倍,更适于激光熔敷;CO2激光在金属中穿透力约为Nd：YAG激光的3倍,更适于激光相变淬火．     

钛合金薄板激光焊接参数的多目标优化

激光焊接过程产生的焊斑熔深和热影响区宽度直接影响焊接质量。激光焊接过程复杂,影响因素众多,许多参数难以量化。本文以TC4钛合金薄板为实验样品进行脉冲激光焊接实验。利用两个径向基函数神经网络分别预测焊斑熔深和热影响区宽度。将上述两个径向基函数神经网络作为多目标优化算法的目标函数,以提高焊接熔深并减小热影响区宽度。通过模拟退火算法寻求多目标优化所得的非劣解集中的最优解。实验证明,该方法可有效平衡激光焊接过程的焊斑熔深和热影响区宽度。     

锅炉管表面NiCrSiB合金高频感应熔覆的数值模拟及熔覆层的性能

目前,管材表面的高频感应熔覆主要集中于试验方面,缺乏理论研究。对锅炉管壁在不同熔覆电流下高频感应熔覆NiCrSiB层的温度场进行了数值模拟,基于感应加热原理进行了有限元分析,并加以试验验证。采用金相显微镜、扫描电镜以及能谱仪对熔覆层的显微组织与成分进行了分析;采用硬度计及王水腐蚀分别测试了熔覆层的硬度及耐蚀性能。结果表明:在250 kHz时,熔覆电流越大,感应加热效率越高,感应加热结束时管内外壁的温差越大,管基体受到的热损伤越小;基体中的Mo元素向熔覆层扩散,熔覆层中的Si元素向基体渗透,过渡区Ni,Cr元素的含量相对熔覆层中的明显减少;熔覆频率为250 kHz,熔覆电流取830 A时,熔覆层和基体过渡区有明显锯齿状的白亮带产生,基体和熔覆层呈冶金结合,熔覆层金相组织为奥氏体+碳化物共晶,具有良好的耐蚀性能,平均硬度为323 HV,是基体的1.79倍。     

钢厂扁头套激光增材再制造工艺及实验研究

热轧厂主传动万向轴是钢厂扎线最为关键的设备,扁头套则是万向轴的核心部件,也是最易磨损的部件,对其修复具有重要经济价值。本文利用激光增材再制造技术,以Fe-0、Fe-1及Fe-3合金粉末作为打底层、过渡层及工作层,在42CrMo扁头套内壁表面进行激光修复工艺试验,分别用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对修复层的微观组织及成分进行分析,并对修复层进行着色探伤测试。结果表明,熔覆层组织均匀致密、晶粒细小,无裂纹、气孔等缺陷,与基体成良好的冶金结合;扁头套修复质量较好,满足使用要求,能有效提高使用寿命。     

串草圪旦煤矿锚网索支护工艺参数设计

云飞公司串草圪旦煤矿4104综采工作面设计走向1800 m,倾斜长260 m,直接顶中有双层煤线,极易冒落,属于复合型顶板岩性,若采用传统的上绳、打大板单体柱支护收尾方式支护强度远远不够,因此采用了锚杆支护配合锚索补强支护形式取代传统的大板单体柱收尾工艺,并取得了满意的效果,为其他条件相似矿井提供了可参考的工程类比依据。     

用于重大装备修复的激光再制造技术

提要针对解决重大昂贵装备修复技术，提出了激光再制造技术概念，它由三维激光成形光束头、三维激光涂敷系统、cAD，CAM软件、专用材料工艺、控制检测系统等组成。对比研究了激光修复与常规修复材料特性，并展望了激光修复的若干工业应用前景。     

激光宽带扫描转镜研磨机的设计

针对激光宽带扫描转镜,设计了一种用于特殊工件研磨的实用型研磨机床,主要由变速箱、连杆组件、夹具体、回转工作台以及调平装置等组成。并对各部件进行了详细设计和分析,从理论上计算了所能达到的精度要求。     

半导体激光熔覆Ni包B_4C涂层的组织与性能

在304不锈钢表面采用半导体激光熔覆制备Ni包B_4C涂层,研究激光加工参数对涂层的组织形貌、物相组成、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,当激光功率为3 k W和扫描速度为6 mm/s时,熔覆层无气孔、无裂纹,与基体呈冶金结合;熔覆层的显微组织为枝晶共熔体和再生的二次枝晶,熔覆层的主要物相由γ-Ni,Ni_4B_3,Fe_3C,B_4C,B_(13)C_2,Cr_3Ni_2,(Fe,Ni)23C6和Fe_(23)(C,B)_6等组成;熔覆层具有较高的硬度(平均值为900 HV_(0.2)),耐磨性是基体的7.6倍,硬度和耐磨性的提高归因于熔覆层中未完全熔解的B_4C颗粒以及新形成的强化相和硬质相。     

钢厂导卫板激光增材修复层的组织与性能研究

利用激光增材再制造技术,以M2高速钢作为合金粉末,在45钢导卫板表面进行激光修复工艺试验,分别使用扫描电镜、能谱仪、显微硬度计对修复层的微观组织、成分及硬度进行分析,并对修复层进行摩擦磨损试验。结果表明:导卫板熔覆层组织均匀致密、晶粒细小,无裂纹、气孔等缺陷,与基体结合良好;导卫板熔覆层硬度及耐磨性相较于基体均有所提高,能有效提高使用寿命,具有很好的使用效果。     

CO2激光熔凝中熔池冷却过程检测研究

为了研究激光熔凝温度场的分布,采用非接触式的直接检测方法,研制了一套新型激光熔池动态检测系统,实时拍摄了激光熔凝中熔池冷却过程热辐射图像,进行了理论分析和实验验证,取得了熔池冷却时非稳态温度场分布数据。结果表明,激光熔凝熔池冷却过程分为熔化凝固和固态降温两个过程,检测得到了熔化时间、凝固时间、熔池温度场分布、熔池尺寸等信息。这一结果对于激光熔凝工艺参数的优化选择设计是有帮助的。