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激光直接沉积制备的85W-15Ni合金工艺参数对其显微组织和拉伸性能的影响
摘要： 采用激光直接沉积技术，通过不同工艺参数（激光功率与扫描速度）制备了板状85W-15Ni部件。研究了工艺参数及其对应的激光能量密度对85W-15Ni试样微观组织特征、相组成及拉伸性能的影响。结果表明：试样相对密度随激光能量密度增加而提升，当激光能量密度达到380-400 J/mm3时致密化趋势开始减缓，但最高密度值出现在425 J/mm3激光能量条件下。随着激光能量密度增大，沉积层结合区域出现更多无序细小的W枝晶，层中心区域形成更多W-W晶界。不同工艺参数制备的85W-15Ni试样均由W相和γ-Ni相构成。为改善拉伸性能，需提高激光能量密度以获得更致密结构并减少残余孔隙或间隙，但过高的激光能量密度会导致更多不利于拉伸性能的W-W晶界形成。最佳拉伸性能在395 J/mm3激光能量密度下获得。
关键词： 85W-15Ni，激光直接沉积，拉伸性能，激光能量密度，微观组织表征
更新于2025-11-28 14:24:20
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采用光束振荡的AZ31B镁合金激光焊接
摘要： 在激光焊接2毫米厚AZ31镁合金时引入了环形光束振荡技术，研究了焊缝外观、显微组织及拉伸性能。研究发现：在激光功率2千瓦、焊接速度2米/分钟、光束振荡直径0.35毫米的给定参数下，约50赫兹的低频和约0.5毫米的小半径更有利于改善焊缝外观；当采用高于75赫兹的频率或大于1.5毫米的半径时，会出现咬边缺陷甚至焊缝完全塌陷。显微组织演变主要体现在等轴晶区比例（PEZ）和平均晶粒尺寸（SG）的变化上——随着光束振荡频率从25赫兹增至100赫兹，PEZ从85%降至42%，而SG在75赫兹时达到最大值37.5微米；PEZ随光束振荡半径增大而减小，SG则随之增大。结果表明：拉伸强度和延伸率与PEZ、SG及孪晶密切相关。根据实验结果建立了振荡参数、显微组织与拉伸性能之间的关系。
关键词： 激光振荡焊接，镁合金，微观结构，拉伸性能
更新于2025-11-28 14:24:20
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激光焊接工艺对堆焊T型接头的评估
摘要： 采用光纤激光束焊接（LBW）对厚度为3毫米的EH36船体结构钢T型接头进行堆焊。通过光学显微镜（OM）观察、角变形测量和拉伸试验，研究了离焦距离、焊接速度和线能量对接头性能的影响。实验结果表明：当焊接速度为1.8米/分钟、离焦距离为-5毫米、功率为5千瓦时，可获得高质量的激光堆焊T型接头。错边条件下的液态金属流失会导致严重未熔合缺陷。此外，激光线能量与错边量对焊接角变形影响显著。面板与腹板间的焊接宽度对接头拉伸性能具有重要影响。研究还系统揭示了光纤激光焊接引发热变形过程的机理并进行了示意图解说明。
关键词： 激光焊接、角变形、拉伸性能、T型接头、错位
更新于2025-11-28 14:24:20
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70/30铜镍合金板的自生光纤激光焊接
摘要： 70/30铜镍合金等白铜合金具有优异的耐海水腐蚀和抗污损性能，因此被广泛应用于船舶及海洋工程领域。传统上采用电弧焊和钎焊工艺焊接此类材料。相比之下，激光束焊接因其高生产效率、良好的工艺灵活性与可靠性以及优异的焊接完整性而成为极具前景的技术。本研究采用大功率光纤激光系统对5毫米厚的70/30铜镍合金板进行对接接头焊接，随后依据适用的国际标准化组织和国防标准规范，从显微组织、缺陷及力学性能（硬度、面弯与根弯、拉伸）等方面评估激光焊接接头质量。
关键词： 拉伸性能、微观结构、对接接头、白铜合金、弯曲试验、激光焊接
更新于2025-11-28 14:24:20
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自生激光键孔焊接异种铝/钢对接接头的微观组织与力学性能
摘要： 采用光纤激光自熔深熔焊工艺成功实现了6.0毫米厚铝/钢异种金属对接接头。研究了不同焊接速度和激光束偏移量条件下获得的铝/钢对接接头的截面形貌、界面微观组织、硬度及拉伸性能。通过扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）技术，分析了界面处金属间化合物（IMC）层的相形态与厚度。结果表明：焊接速度和激光束偏移量对焊缝成形、IMC层形貌与厚度以及铝/钢对接接头的抗拉强度具有显著影响。EBSD相图分析证实界面IMC层由Fe2Al5相和Fe4Al13相构成。当激光束偏移量从0.3毫米增至0.7毫米时，界面处Fe4Al13相数量及Fe2Al5层厚度均明显减小。拉伸过程中，结合强度最弱的Fe2Al5层成为界面最脆区域，但发生在该层的晶间断裂使铝/钢对接接头仍保持较高抗拉强度。
关键词： 激光钥匙孔焊接、金属间化合物层、铝/钢接头、拉伸性能、电子背散射衍射相图
更新于2025-09-23 15:21:21
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选区激光熔化增材制造的TiB?/AlSi10Mg复合材料的致密化行为、微观组织演变及拉伸性能
摘要： 通过选择性激光熔化（SLM）增材制造技术制备了TiB2/AlSi10Mg复合材料。研究了激光工艺参数对SLM成型复合材料致密化行为、显微组织演变及拉伸性能的影响。随着激光体积能量密度增加，致密化率提升，在激光扫描速度为1000 mm/s时达到99%。同时，TiB2颗粒随激光体积能量升高呈现部分熔化行为（凝固部分形成不规则形貌）和完全熔化状态（增强颗粒表面光滑）。当采用117 J/mm3激光能量密度时，高冷却速率与增强颗粒作为异质形核位点的完全熔化效应，使制备复合材料的胞状-枝晶显微组织及共晶相宽度显著细化。在此工艺条件下获得的TiB2/AlSi10Mg复合材料显微硬度（131.3 HV0.2）、抗拉强度（375 MPa）、屈服强度（260 MPa）和延伸率（3.1%）均显著高于未增强AlSi10Mg合金。
关键词： 拉伸性能、铝基复合材料、选择性激光熔化、微观组织演变
更新于2025-09-23 15:21:01
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含氨纶双织结构聚酯光学纤维（POF）织物的三维效果与拉伸性能开发
摘要： 本文介绍了一种采用双织法开发具有三维结构及可拉伸特性的聚合物光学纤维（POF）织物的方法。文献研究表明，现有POF纺织品的表观形态与性能仍存在显著局限，迄今尚未实现POF纺织品的可拉伸性能。本研究旨在确定构建三维可拉伸POF纺织品的设计参数，通过结合双织法与弹性纱线及适配组织结构，实现了POF纺织品的新特性。通过对八组POF样品的表面尺寸与拉伸性能进行对比发现：采用未缝合双织法且在横向区域具有较大尺寸的POF织物展现出最显著的三维效果与拉伸性能。本研究所制POF样品兼具立体表面、大体积、高拉伸性及独特发光效应等特征。
关键词： POF纺织品，三维效果，拉伸性能，双层织法，氨纶
更新于2025-09-23 15:21:01
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提高激光粉末床熔融的生产效率：壳体-实体策略对Ti-6Al-4V零件质量、微观结构和力学性能的影响
摘要： 为提高激光粉末床熔融（LPBF）的加工效率，可采用"壳-芯"分层策略：在零件内部采用较大层厚以缩短制造时间，在表层采用较小层厚以保证高精度和良好表面质量。本研究探究了该策略对Ti-6Al-4V零件表面粗糙度、相对密度、微观组织及力学性能的影响程度。实验采用两组不同工艺参数制备试样——一组针对90微米芯层厚度优化，另一组针对30微米壳层厚度优化。除测量表面粗糙度和相对密度外，还通过光学显微镜和扫描电镜进行显微组织分析，并利用EBSD测量与原始β晶粒数值重构技术评估从表层到芯部的中观结构与织构演变。通过显微硬度测试和拉伸试验评估该策略对力学性能的影响，所有分析均在原始态和去应力态试样上完成。研究表明，"壳-芯"策略可在不影响拉伸性能的前提下制造高质量Ti-6Al-4V零件，根据几何特征不同可使生产效率提升25%-100%。
关键词： Ti-6Al-4V，拉伸性能，激光粉末床熔融，梯度微观结构，生产率
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用光束振荡的激光-电弧复合增材制造不锈钢
摘要： 开发了一种结合振荡激光束与冷金属过渡电弧的新型增材制造方法，以平衡沉积件的表面精度、沉积效率与力学性能。该方法被命名为振荡激光-电弧复合增材制造（O-LHAM）。研究对比了电弧增材制造（WAAM）、激光-电弧复合增材制造（LHAM）及O-LHAM工艺的试样特性，发现光束振荡引发若干新现象：首先，由于激光-电弧协同效应稳定了熔滴过渡，O-LHAM试样的表面粗糙度与最小加工余量均降至WAAM试样的20%；其次，振荡对熔池产生强烈搅拌作用使晶粒细化，{001}<100>立方织构含量降至1.6%。无损X射线检测表明，周期性振荡的激光匙孔能"捕获"气泡，使O-LHAM试样可见气孔率受抑制（而LHAM试样气孔率达24%）。得益于微观组织改善与气孔抑制，O-LHAM几乎消除了拉伸强度的各向异性，并将延伸率提升高达34%。
关键词： 振荡梁，拉伸性能，增材制造，不锈钢
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光焊接铜-不锈钢接头焊缝亚区域间微观结构异质性形成的研究洞察
摘要： 研究了激光束焊接（LBW）工艺对铜（Cu）与不锈钢（SS）异种焊接接头显微组织-力学性能关系的影响?；诒成⑸涞缱樱˙SE）的扫描电镜（SEM）成像用于表征LBW（Cu-SS）焊缝中高度非均质的显微组织特征。BSE分析充分证实了异种焊接界面及熔合区产生的复杂显微组织及其成分信息。沿Cu-焊缝界面还明显存在从粗大柱状晶到等轴超细晶的显著晶粒生长差异。高分辨率电子背散射衍射（EBSD）分析证实了Cu-焊缝界面处存在晶粒细化机制。异种焊接接头的拉伸和冲击性能均与Cu母材性能密切相关。非均匀材料成分区域（如熔合区和Cu-焊缝界面区域）中空间上明显存在显微硬度梯度。清晰识别出焊缝各子区域的异质形核点，并将其与显微硬度测量结果相互关联，以全面理解局部焊缝子结构的性能关系。研究结果有效关联，深入揭示了焊缝横截面的局部显微组织梯度。
关键词： 冲击韧性、激光束焊接、不锈钢、微观结构表征、铜、拉伸性能
更新于2025-09-23 15:19:57