激光焊接对镀锌平板力学性能及拉伸断口影响研究

采用光纤激光对海工装备中的镀锌平板进行焊接,对镀锌平板焊接接头母材区、热影响区、焊缝区的微观硬度进行测量,研究了焊接试样的拉伸性能和断口形貌。结果表明,激光焊接接头的强度和硬度均高于母材。焊缝区接头组织获得了低碳马氏体,因而接头硬度不及热影响区高。     

激光冲击处理对LY12CZ铝合金残余应力的影响

利用激光冲击波对LY12CZ铝合金表面进行了冲击处理,用X衍射法测试了其冲击后的残余应力.实验结果表明,LY12CZ铝合金原始状态的残余应力表现为拉应力,其均值为110～120 MPa,合理地选择约束层的材料与厚度、能量吸收层的材料、激光光斑参数与模式,冲击处理后的残余应力值为-50±8 MPa,达到了工艺要求的残余应力值范围(-40-60 MPa),实现了对LY12CZ铝合金表面残余应力的控制,有利于提高其表面涂层的结合强度.     

激光冲击强化对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

通过残余应力测量、腐蚀疲劳试验和疲劳断口形貌观察,研究了不同激光冲击层数对2Cr13不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。试验结果表明,LSP会在2Cr13不锈钢表面产生高幅残余压应力,且表面残余压应力值随LSP冲击层数的增加而增加。与未强化试样相比,LSP试样的腐蚀疲劳寿命提升,且随LSP冲击层数的增加而提高;LSP试样的腐蚀疲劳裂纹扩展速率降低,且随LSP冲击层数的增加而降低。经分析,未强化试样疲劳断口形貌比较平坦,二次裂纹较少;LSP试样由于表面产生了较高的残余压应力,有效抑制了腐蚀疲劳裂纹的扩展,最终断口表现出河流花样形貌。     

激光冲击层数和氯离子浓度对AM50镁合金耐腐蚀性能的影响

利用激光冲击强化技术对AM50镁合金进行了表面处理,研究了试样在NaCl溶液中的抗应力腐蚀性能和断口形貌的变化,并对断口进行了成分分析;研究了激光冲击层数和氯离子浓度对AM50镁合金耐腐蚀性的影响。结果表明,大面积激光冲击强化处理的AM50镁合金表面产生了残余压应力,表层晶粒得到细化,AM50镁合金的抗应力腐蚀性能得到改善。AM50镁合金的抗应力腐蚀性能随激光冲击层数的增加而增强,但随氯离子浓度的增大而减弱。     

基于XRD的薄膜界面结合强度试验研究

利用X射线衍射技术（XRD）分析了薄膜结合界面应力及其变化规律，通过对薄膜界面结合状态的检测，建立了X衍射法测量薄膜界面结合强度的原理、方法与过程。其检测界面结合强度方法可对薄膜试样进行非接触检测，适用于晶体或多晶体薄膜的界面结合强度测量，是一种研究无损检测薄膜结合强度的试验新方法。     

激光参数对Ti6Al4V钛合金激光冲击成形的影响

研究在Ti6Al4V合金激光冲击成形过程中,不同激光参数对板料弯曲角及表层硬度的影响。结果表明:当激光功率密度小于3GW/cm2时,弯曲角随着激光功率密度线性增加,激光功率密度超过3GW/cm2时,由于表面熔化现象的出现,弯曲角出现减小的趋势;板料弯曲角随冲击次数的增加也呈线性增长,但弯曲阻力的增加使得弯曲角的增长速度逐渐减慢;随着激光功率密度的增加,材料表面冲击区的硬度增高,表面硬化层的显微硬度最高达HV490,硬化层厚度约为1.0mm。     

重复率高功率Nd玻璃激光器的热透镜效应的消除

研究了重复率高功率强激光作用下热平衡状态激光的热透镜效应。观察和分析了激光棒从非热平衡到热平衡状态的热透镜效应，通过采取插入光学补偿系统的方法，使得激光器系统在热平衡状态下的热透镜效应得以消除，从而得到较好的激光输出和稳定的实验系统。     

激光冲击LY2铝合金的薄膜性能

脉冲激光冲击LY2铝合金,在试样表面形成约1.7mm的薄膜,研究了薄膜与基体接合处横截面的微观形貌以及激光冲击搭接率和激光冲击次数对薄膜层残余应力的影响。研究结果表明:激光冲击的光斑搭接率对试样横截面的残余应力影响显著;在薄膜层最大残余应力存在于试样的表层或者近表层,深度方向的残余应力值和残余压应力值变化率均与表层深度成反比;多次冲击能够获得较大的残余应力值,但对于激光冲击LY2铝合金薄膜深度影响较小。     

光斑直径对激光冲击强化铝合金腐蚀性能的影响

为研究不同光斑直径对激光冲击强化6061-T6铝合金电化学腐蚀性能的影响,测量了表面粗糙度和残余应力,进行了截面金相和电化学腐蚀实验.结果表明:激光冲击强化使材料的表层晶粒细化、表面粗糙度增大且产生残余压应力.未冲击试样、2 mm和3 mm光斑直径激光冲击试样的腐蚀电流密度分别为:154.5 μA/cm2、14.70 μA/cm2和11.17 nA/cm2,激光冲击强化有效地提高了材料的耐腐蚀性能.2mm光斑直径激光冲击试样相比于3mm光斑直径激光冲击试样拥有较差的表面形貌,其耐腐蚀性能较差.     

热处理对激光增材In718/316L功能梯度材料组织和性能的影响

研究1 080 ℃ (HT1)和980 ℃ (HT2)固溶温度的固溶双时效处理对激光定向能量沉积(Laser directed energy deposition, LDED)的In718/316L功能梯度材料(Functionally gradient material, FGM)微观组织的影响，以揭示热处理诱导的微观组织演变对In718/316L FGM硬度和拉伸性能的影响机理。结果表明，随着In718粉末含量的增加，In718/316L FGM的微观组织沿增材方向呈现由等轴晶向柱状晶的转化，固溶双时效热处理后，In718/316L FGM中的铁素体含量降低，同时在靠近In718的区域析出大量的γ′、γ″和δ强化相。HT2试样的晶粒比HT1试样的更细。随着In718粉末含量的增加，In718/316L FGM的硬度呈现出先减后增的趋势，热处理后，随着γ′和γ″等强化相的析出，In718/316L FGM的整体显微硬度、抗拉强度和塑性得到显著提高。热处理前后试样都以韧性断裂为主，但热处理后韧性特征更为显著。相比之下，HT2热处理后In718/316L FGM的强塑性配比更佳。