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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • 采用并排配置的双光束激光焊接异种钢/铝接头

    摘要： 采用双光束同轴并行配置的激光焊接技术，对厚度为1.5毫米的异种钢/铝搭接接头进行了焊接。研究重点考察了双光束功率比(Rs)和双光束间距(d1)等关键工艺参数对钢/铝接头特性（包括焊缝形貌、界面微观组织、抗拉强度及断裂行为）的影响。结果表明：同轴并行的双光束激光焊接能获得无焊接缺陷的优质钢/铝搭接接头。Rs与d1工艺参数对焊缝外观、铝合金侧熔深(P2)及焊接缺陷具有显著影响。P2深度变化及铝/焊缝界面的位置差异，会导致金属间化合物(IMC)层在形貌与厚度上呈现非均匀微观结构。电子背散射衍射(EBSD)相图分析显示，铝/焊缝界面形成的IMC层包含针状θ-Fe4Al13相和致密板条状η-Fe2Al5相，并在钢/铝接头焊缝晶界处检测到极细小的θ-Fe4Al13与η-Fe2Al5相。最终发现P2与钢/铝接头抗拉强度存在匹配关系，当Rs=1.50时采用同轴并行双光束焊接获得的接头抗拉强度达到最大值109.2 N/mm。根据P2差异会出现两种断裂路径模式，其中具有最佳P2值的钢/铝接头展现出较高的抗断裂性能。

    关键词： 双光束激光焊接、抗拉强度、并排配置、EBSD相图、钢/铝接头

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 激光焊接过程中磁场诱导的部分穿透向完全穿透的演变及其机理

    摘要： 研究了磁场辅助激光焊接Ti-6Al-4V接头的几何形貌与抗拉强度。由于磁场对焊接过程中熔池流动行为的影响，焊缝熔深从4.27毫米（部分熔透）增至5.00毫米（完全熔透），且焊缝截面曲率减小，从而提高了焊缝抗拉强度。熔合区面积扩大，在磁场强度为90毫特斯拉时达到最大53.4%的增幅。熔深增加与熔合区面积扩大表明：施加磁场能提升激光对接焊过程中的能量利用率。本文探讨了磁场诱导熔深变化的机理，该研究为采用低功率激光焊接获得全熔透接头提供了新的节能方法。

    关键词： 磁场辅助激光焊接、抗拉强度、能量利用率、Ti-6Al-4V、焊缝几何形状

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 双束激光焊接-钎焊铝/钢异种金属的界面特征与力学性能

    摘要： 采用双光束激光焊接-钎焊技术，在无需填充金属的条件下成功实现了DP590钢与AA7075铝合金的搭接连接。通过引入衍生激光束，有效改善并控制了润湿角、润湿距离及金属间化合物(IMC)层厚度。研究发现：随着激光功率从1.0 kW增至1.6 kW，液态铝在钢表面的润湿性显著提升——润湿角由25.3°降至17.8°，润湿距离由2.17 mm增至3.19 mm。钎焊界面存在两种IMC相：靠近钢侧的η相(Fe2Al5)呈扁平形态，邻近焊-钎缝区的θ相(FeAl3)呈针状形态。当激光功率从1.0 kW升至1.6 kW时，IMC层厚度从8.37 μm增加到12.12 μm。拉伸试验表明：润湿性和IMC层厚度均影响焊-钎接头强度，润湿性差及IMC层过厚会导致接头强度降低并在钎焊界面发生断裂。当激光功率为1.4 kW时，获得平均123.7 MPa的最佳接头抗拉强度。

    关键词： 抗拉强度、焊接-钎焊、金属间化合物、双光束激光、铝/钢异种金属

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 激光熔覆沉积层增材Ti/Al对接接头的焊接-钎焊组织与力学性能

    摘要： 采用同轴送粉方式对Ti/Al对接接头进行激光焊接-钎焊复合工艺研究。实验结果表明，通过增材层叠法可获得优质的Ti/Al对接接头。研究了激光熔积层数对焊缝成形、界面微观组织及拉伸性能的影响。当沉积五至七层时可获得高质量接头。钎焊界面处金属间化合物（IMC）的形貌与厚度分布沿接头厚度方向随沉积层数变化：七层沉积形成的接头中获得了连续锯齿状IMC层，且该化合物层沿厚度方向均匀分布，其最大厚度差仅约0.12微米。IMC层微观结构由纳米级颗粒状Ti7Al5Si12相与锯齿状Ti(Al,Si)3相组成。接头最高抗拉强度达240MPa（为铝基材的80%），其余接头强度偏低系因IMC层不足或存在气孔缺陷所致。

    关键词： 抗拉强度，激光熔化沉积，界面金属间化合物，激光焊接-钎焊，钛/铝对接接头

    更新于2025-09-24 03:37:51

  • Nd:YAG激光束焊接薄型高强度低合金钢板的微观结构表征与拉伸行为

    摘要： 与常规熔焊工艺相比，激光束焊接（LBW）在连接高强度低合金（HSLA）钢方面具有诸多优势。本研究聚焦于采用Nd:YAG激光源高效焊接2毫米厚HSLA钢板。实验仅调节焊接速度这一工艺参数（范围70-120毫米/秒），其余参数保持恒定。通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜记录熔合区的组织演变。观测发现熔合区宽度增加但无重大缺陷，其铁素体与珠光体形貌随冷却速率和暴露时间呈现规律变化，熔合区内包含针状铁素体、魏氏铁素体和晶界铁素体等多种形态，提高焊接速度有利于针状铁素体形成。EBSD结果显示先共析奥氏体晶粒尺寸随焊接速度增加呈下降趋势，TEM图像证实铁素体相变并显示密集位错存在。实验条件下硬度与拉伸性能的变化规律亦被进一步报道。

    关键词： 高强度低合金钢，微观结构，抗拉强度，激光束焊接

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 脱矿骨/聚己内酯复合粉末激光烧结优化用于骨组织支架

    摘要： 脱矿骨基质（DBM）是一种优良的骨支架材料，但现有产品尺寸有限。若能采用既能保留其特性又可实现定制化几何结构制造的增材制造（AM）方法，就能为更广泛的几何形态提供骨支架，同时保持DBM的固有优势。本研究采用CO?激光束对脱矿骨基质（DBM）与聚己内酯（PCL）的混合物进行激光烧结（LS）实验，通过全面实验研究确定了无缺陷成层条件，同时保持了DBM的有益生物特性。结果表明存在一个工艺参数窗口，可使LS技术用于构建复杂个性化患者专用支架。基于该参数设置，首先在LS设备中熔融DBM/PCL混合物，随后通过后处理热处理进一步增强部件强度。将所得样品的收缩率、骨架密度、力学测试及孔隙率等指标与传统机加工DBM块体进行对比。样品最大抗拉强度和后处理收缩率取决于热处理时长?？估慷炔馐员砻?，通过调节后处理条件可实现与脱矿骨条带相当的力学性能。尺寸变化评估显示沿激光路径的收缩率约0.3%，而厚度方向收缩最显著（最高达~20%）?？紫堵视朊芏妊芯勘砻?，最终制件孔隙率超过40%，密度与DBM块体相当。

    关键词： 激光烧结、孔隙率、抗拉强度、优化、脱矿骨基质、收缩、增材制造、聚己内酯

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • SS317L合金激光束焊接温度分布的数值模拟与实验研究

    摘要： 本研究选用317L级不锈钢，采用400瓦Nd-YAG激光束焊接工艺进行连接。以抗拉强度和温度分布作为输出响应，焊接电流、频率和脉冲宽度作为工艺参数。实验采用5毫米厚奥氏体钢合金板的对接配置及K型数字热电偶进行温度观测。焊接试板通过电火花线切割加工，按ASTM E21标准制备抗拉试验试样。对全部9组工况（基于L9正交阵列）试样进行测试以获取应力-应变曲线和极限抗拉强度。此外，建立了二维瞬态热-结构数值仿真模型模拟完整激光焊接过程。通过实验与数值计算研究了各参数的影响，并借助MINITAB软件采用方差分析(ANOVA)确定各输入因子对输出响应的贡献度。利用优化后的工艺参数值，通过有限元仿真获得温度场分布和热影响区。该工艺的有限元计算采用ANSYS有限元软件中的参数化设计语言APDL实现。有限元仿真与实验获得的温度值吻合良好（误差12%），表明所建仿真模型可用于相关参数研究。

    关键词： 抗拉强度、激光束焊接、优化、仿真、有限元法、Nd-YAG激光器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 英国格拉斯哥(2019.10.6-2019.10.9)] 2019年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 用于有效静脉内激光消融的集成超声与光声成像：一项表征研究

    摘要： 采用带有三层前馈人工神经网络（ANN）的田口粒子群优化算法（TPSO）对钢筋化学成分进行建模与优化。该TPSO的创新点在于：运用田口方法机制通过迭代挖掘搜索空间中的更优解，结合传统非线性PSO提升收敛速度，并利用随机运动保持粒子多样性。通过与其它基于PSO的算法在高维全局数值优化问题中的性能对比，验证了TPSO兼具探索与开发能力。本文实验表明，在求解包含三个单峰函数、一个多峰函数、两个旋转函数及一个平移函数的七个非线性基准函数时，TPSO展现出更高的计算效率与鲁棒性。计算实验结果显示，该算法优于文献中报道的其他基于PSO的算法。最终，基于TPSO的ANN模型所得钢筋化学成分预测结果与实际数据吻合，证明所提出的三层前馈ANN结合TPSO方案具有实际应用价值。

    关键词： 屈服点、前馈人工神经网络、抗拉强度、粒子群优化、钢筋化学成分、田口方法

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 激光功率对双光束双侧同步焊接制备的5A90铝锂合金T型接头晶粒尺寸与抗拉强度的影响

    摘要： 采用双激光束双侧同步焊接工艺制备了2.5毫米厚的5A90铝锂合金T型接头。分析了该T型接头焊缝金属(WM)的晶粒形貌与晶粒尺寸并进行计算，分别通过拉伸试验、扫描电子显微镜和能谱分析研究了接头的抗拉强度、断口形貌及化学成分。结果表明：当激光功率从2500W提升至3000W时，熔合线附近细晶层与柱状枝晶的晶粒尺寸显著减小，而焊缝中心等轴枝晶的晶粒尺寸对激光功率变化不敏感。此外，熔合线附近焊缝金属的元素偏析程度也随激光功率增大而加剧。激光功率为2500W时接头的抗拉强度明显高于3000W工况，拉伸断裂发生在存在明显气孔、韧窝及撕裂棱的焊趾部位，呈现典型韧性断裂特征。值得注意的是，焊缝金属中第二相粒子的化学成分对激光功率变化的敏感性显著高于基体材料。

    关键词： T型接头，5A90铝锂合金，抗拉强度，DLBSW，晶粒尺寸

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 采用铌和镍中间层的钛合金-不锈钢三道次激光焊接

    摘要： 采用Nb和Ni中间层对TC4钛(Ti)合金与301L不锈钢(SS)进行了Nd:YAG激光焊接。激光束分别聚焦于Ti合金-Nb界面、Nb-Ni界面及Ni-SS界面，确保整个Nb和Ni中间层未熔化。采用三道次焊接工艺，在剩余未熔化的Nb和Ni分隔下形成包含三个焊接区的接头。使用Nb和Ni中间层可防止Ti-Fe金属间化合物生成，并改善钛合金-不锈钢接头的组织与性能。接头在Nb-Ni界面焊接区断裂，抗拉强度为269MPa。

    关键词： 夹层、抗拉强度、微观结构、焊接

    更新于2025-09-16 10:30:52