激光深熔焊接镀锌高强板工艺参数对熔深熔宽的试验研究

通过对薄板激光深熔焊接正交实验的设计,初步得到了焊接时不同工艺参数,即焊接速度、离焦量、辅助气体流量与焊缝熔深熔宽的关系,对焊缝质量的进一步研究提供了重要参考价值.     

脉冲激光烧蚀树脂CBN砂轮的数值模拟研究

针对声光调QYAG脉冲激光修整树脂CBN砂轮，建立了单脉冲激光烧蚀过程的数学模型。应用有限元方法模拟出各种激光功率密度条件下的温度场和凹坑形貌，获得单脉冲烧蚀凹坑深度与激光功率密度的关系曲线，并与试验结果进行比较，表明所建立的模型可以正确描述实际物理过程。     

超硬磨料砂轮自动化复合修整机床CAM系统开发

为了使复合修整方法中的多种工艺更系统地整合,提高成形砂轮的修整效率,结合自主研制的激光–机械复合修整装备,开发一套CAM系统,可根据不同砂轮截面形状,自动规划多工艺、多修整策略下的修整轨迹,计算平面三轴联动修整刀路,自动生成加工代码,同时设计可视化界面仿真加工过程。对青铜结合剂金刚石砂轮进行修整试验,结果表明：该系统可在保证机床不发生碰撞和过切的情况下,生成激光粗修、半精修及机械精修的加工程序,大幅提高复合修整方法的编程效率,修整后的砂轮轮廓误差在9.1μm以内,圆跳动误差为6.1μm。     

错边量对车用镀锌钢光纤激光焊接性能的影响

为了研究错边量变化对车用镀锌钢光纤激光对接焊焊接性能的影响,采用正交试验,获得无错边状态下的最优焊接参量,在该最优参量下进行了不同错边量的焊接接头的表面、截面形貌分析,以及显微硬度、接头力学性能和金相组织测试,还研究了对接间隙对临界错边量的影响。结果表明,当错边量小于或等于0.30mm(约板厚的17%)时,焊缝表面成形良好;焊缝区和热影响区显微硬度高于母材;焊缝拉伸强度优于母材,且拉伸试验均断裂在母材区;错边量的变化对金相组织无明显影响;对接间隙的变化对最大允许错边量值有很大影响。     

高强度镀锌钢的CO2激光焊接

利用CO2激光对汽车车身用1.5 mm厚高强度双面镀锌钢进行了大量的焊接实验,对焊缝组织进行了显微组织分析和相关的机械性能实验。从理论上推导了在一定焊接工艺条件下,稳定深熔焊接的下临界功率与焊接速度及焦点位置的关系。在同轴和侧吹保护气体的条件下,通过工艺参数优化,激光深熔焊接可以有效地避免高强度镀锌钢热影响区(HAZ)的软化现象以及焊缝气孔的有效控制。锌不稳定的急剧气化,使热影响区扩大和焊接稳定性降低,聚焦镜的保护难度加大,采取了有效措施加以控制。实验结果表明,用氮气作为保护气体,在激光功率1300 W,焊接速度0.8~1.1 m/min,焦点位置在工件表面下0.4 mm处时,得到了满意的焊接质量。焊缝的硬度接近母材硬度的2倍。     

基于CCD传感器的砂轮轮廓测量系统设计

为实现激光修整砂轮过程中的砂轮轮廓测量,分析了激光三角法的测量原理,并选用基于三角法的CCD激光位移传感器、精密电控移动平台和数字信号处理器(DSP)等搭建了砂轮轮廓测量系统。系统采用DSP设计传感器控制和数据处理电路,以实现其在激光修整砂轮过程中的应用。传感器测量精度验证实验和激光修整砂轮实验结果表明:CCD位移传感器的测量精度达7μm,所设计的轮廓测量系统能准确测量出砂轮轮廓,并成功应用于激光修整砂轮系统,具有良好的实用价值和应用前景。     

机械安全设计方法的研究

论述了机械安全的定义及特性,阐述了机械安全设计技术的体系结构及内涵,提出了机械安全设计的基本内容,设计原则和设计程序,为促进我国机械安全设计技术的研究和发展探讨了机械安全设计方法学。     

超硬磨料砂轮激光修整试验系统的研究

设计了一套以声光调QYAG激光的连续输出光作为测量光源 ,采用光学三角测量在线检测的三维激光烧蚀精密加工系统 ,并以该系统进行超硬磨料砂轮修整试验 ,从而找到了超硬磨料砂轮激光精密修整的新方法     

激光焊接工艺对K418与0Cr18Ni9焊接接头性能的影响

为了研究激光焊接工艺对K418与0Cr18Ni9异种金属焊接接头性能的影响,采用金相显微镜对焊缝的金相组织和形貌进行了分析,评价了焊缝及周边的硬度和强度。结果表明,在激光焊接K418高温合金与0Cr18Ni9时由于母材热物性参量存在较大的差异,为保证焊缝质量,激光光斑应偏向0Cr18Ni9合金一侧;为了防止热裂纹和液化裂纹的产生,应该尽量延长熔池凝固时间同时减少热影响的热输入;当保护气体流量为12L/min时,对焊缝的保护效果最好,与Ar₂相比N₂能有效减少焊缝中气孔的含量,但也会降低焊缝性能;焊缝的硬度值位于两母材硬度之间,焊接接头的强度约为母材的89%。采用合适的激光焊接工艺可以实现K418合金与0Cr18Ni9较好的焊接效果。