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实验设计中加工参数对激光金属沉积钛合金显微硬度的影响
摘要： 激光金属沉积（LMD）是一种增材制造工艺，可直接根据零件的计算机辅助设计（CAD）模型生产复杂零件，并用于修复已磨损的现有零件。LMD工艺受激光功率、气体流速、粉末流速和扫描速度等加工参数控制，这些参数会影响LMD过程中产生的显微硬度。本研究采用实验统计设计方法，探究加工参数对Ti6Al4V粉末在Ti6Al4V基板上激光金属沉积显微硬度的影响。由于全因子设计能够捕捉这些加工参数的主效应及可能的交互效应，本研究采用了该方法。每个加工参数均设置为低值和高值，共进行了十六（16）次实验，并测量分析了每个样品的显微硬度。
关键词： 激光金属沉积、钛合金、加工参数、显微硬度、全因子设计
更新于2025-09-12 10:27:22
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双相钢(590)光纤激光焊接中光束功率与焊接速度对焊缝熔深、显微组织及硬度的影响
摘要： 研究了热输入对1.6毫米厚DP 590（商业名称为DP 600级）钢焊接结构的显微组织、显微硬度和力学性能的影响。采用Nd:YAG光纤激光源，在板对接焊构型下以1.5 kW和3.0 kW的束流功率、2 m/min、4 m/min和6 m/min的焊接速度进行试验。除低束流功率与低焊接速度组合外，其余参数组合均实现了完全焊透。由于快速凝固，焊缝区显微组织主要转变为马氏体相。随着热输入降低，热影响区和焊缝区宽度减小。因马氏体形成，焊缝区硬度值从180-200 HV提升至350-380 HV。
关键词： 双相钢，显微硬度，激光焊接，马氏体，热影响区
更新于2025-09-12 10:27:22
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基板材料对薄壁件选择性激光熔化中熔池特性的影响
摘要： 基材在选择性激光熔化（SLM）中起着重要作用。通常，SLM采用与粉末相同的材料作为基材。然而，铝合金种类繁多且物理性能各异。本研究通过实验与数值分析，探究了AlSi10Mg、6061和7050三种铝基材对SLM制备AlSi10Mg薄壁件熔池特性的影响。随着沉积层数增加，系统研究了热行为、熔池特征、微观组织、硅元素分布及显微硬度等指标。结果表明：三种基材在薄壁件初始几层呈现不同特性，经过特定层数后趋于一致。本研究阐明了基材材料对铝薄壁件SLM成形的影响规律，具有重要理论意义和工程应用价值。
关键词： 元素分布、热行为、显微硬度、熔池尺寸、微观结构、基体材料
更新于2025-09-12 10:27:22
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纤维激光熔覆h-BN+SS316复合涂层在SS316基体表面的力学与摩擦学性能
摘要： 激光熔覆是一种利用高能相干激光束将一种材料添加到另一种基体材料表面的独特工艺。本研究采用光纤激光熔覆技术在SS316基体表面制备了h-BN（六方氮化硼）+SS316复合涂层。通过改变不同输入工艺参数，研究了复合涂层的表面形貌、微观结构、X射线衍射、熔覆层厚度、显微硬度及摩擦学行为。结果表明熔覆粉末与基体表面形成了良好的冶金结合，熔覆表面未出现气孔和裂纹。FESEM分析显示熔覆表面光滑，在激光加工过程中无裂纹扩展。X射线衍射分析表明形成了Fe3N、Cr2N、CrB、B2C5N2、γ-(Ni,Fe)、h-BN等相，这些相有助于提升熔覆层的力学和摩擦学性能。研究发现熔覆层显微硬度随h-BN体积分数增加而提升，较基体材料（220HV0.3）提高了2-2.5倍（525HV0.3）。销盘干滑动磨损试验显示摩擦系数值从基体表面（0.560）显著降低至熔覆表面（0.251）。
关键词： 固体润滑剂、显微硬度、光纤激光熔覆、摩擦系数、六方氮化硼、微观结构
更新于2025-09-11 14:15:04
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马氏体时效钢的直接金属激光烧结：构建方向对表面粗糙度和显微硬度的影响
摘要： 直接金属激光烧结（DMLS）是一种基于粉末床熔融的增材制造（AM）工艺，通过逐层沉积来制造零件。本研究采用DMLS工艺制备18%镍马氏体时效钢300，通过0°、45°和90°三种构建方向考察表面粗糙度与显微硬度的变化规律。研究发现：当高度超过20毫米时，45°和90°方向的表面粗糙度均呈现下降趋势；相应地，显微硬度沿构建方向逐渐降低。理解构建方向对表面质量与硬度的影响，将有助于生产者制造出具有预期性能的高品质增材制造零件。
关键词： 直接金属激光烧结、显微硬度、增材制造、表面光洁度、马氏体时效钢
更新于2025-09-11 14:15:04
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冷成型紧固件模具组的激光热硬化处理
摘要： 目前，在紧固件冷成型生产中提高冲压工具耐磨性的问题十分紧迫。本文分析了采用激光热硬化法提升所用工具组耐磨性的可行性。
关键词： 生产工具、激光热硬化、紧固件、工具钢、微观结构、显微硬度
更新于2025-09-11 14:15:04
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离心喷丸对激光切割C45钢零件表面性能的影响
摘要： 本文介绍了离心喷丸参数对激光切割C45钢零件表层粗糙度、微观组织和显微硬度影响的实验研究结果，同时检测了这些元件表面的残余应力分布及铁氧化物存在情况。试验在FV-580a立式加工中心采用特制喷丸头进行，通过改变工具切向速度vg和进给速度vf等离心喷丸参数，使激光切割C45钢零件的表面粗糙度参数Ra和Rz降低至原值的四分之一。喷丸处理后，钢件表面几何结构发生改变并形成有益特征：微峰圆角半径增大且材料比高度提升（Rmrmax=92%）。同时表层发生硬化（显微硬度提高16%），并在工件表面形成压应力层。此外，弹丸冲击加工表面时会"爆破"或"剪切"掉燃烧产物。所提出的喷丸技术可成功应用于数控机床加工。
关键词： 激光切割、残余应力、显微硬度、离心喷丸、微观结构、表面粗糙度
更新于2025-09-11 14:15:04
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激光烧蚀镁合金的溅射产额测量及其与表面、结构和力学性能变化的关联
摘要： 采用石英晶体微天平测量了激光烧蚀镁合金在不同能量密度（11.6-44.2 J/cm2）下的溅射产额，实验分别在氩气和氧气两种环境中进行。溅射产额随能量密度增加呈现先升后降趋势：氩气环境下从14.58×101?增至23.49×101? atoms/脉冲后降至19.78×101? atoms/脉冲；氧气环境下从4.5×101?增至22.60×101? atoms/脉冲后降至19.94×101? atoms/脉冲（最大能量密度时）。扫描电镜分析显示辐照镁表面形成锥体、空腔、液滴、波纹及岛状结构。表面轮廓仪检测表明激光辐照镁合金的坑深为188-209 μm，该深度值随能量密度增加先升后降。能谱仪(EDX)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱(UV-vis)证实氧气环境中激光处理靶材存在氧化现象。维氏显微硬度测试显示激光辐照镁合金硬度随能量密度增加而提升。激光辐照镁合金的表面形貌、坑深及硬度均与激光能量密度密切相关，并与溅射产额测量结果相互印证。
关键词： 紫外-可见光谱、能谱仪、X射线衍射、溅射产额、表面改性、坑深、镁合金AZ91D、显微硬度
更新于2025-09-11 14:15:04
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掺氯化镉的l-丙氨酸（LACC）单晶在光电子应用中的生长、光学、热学、力学、激光损伤阈值及电极化率研究
摘要： 采用慢蒸发技术在最佳条件下以去离子水为溶剂生长了氯化镉掺杂的L-丙氨酸晶体。通过单晶X射线衍射分析确定了晶胞参数和晶胞体积。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析中胺振动和羧酸振动的存在证实了生长材料中含有L-丙氨酸。紫外-可见-近红外光谱（UV-Vis-NIR）显示该晶体具有246 nm的截止波长，在整个可见光区域具有高透射率。此外还计算了晶体的能隙和折射率。通过热重分析（TG）和差示扫描量热法（DTA）测定该材料在233°C以下具有热稳定性，晶体熔点为298°C。采用维氏显微硬度法测试不同载荷下的材料机械强度，结果表明该材料属于软质材料类别。根据价电子数、分子量、能隙和材料密度等已知参数计算了电偶极矩。利用532 nm连续波Nd:YAG激光器对LACC晶体进行非线性研究的Z扫描测试，测定了三阶非线性吸收系数（β）、非线性折射率（n?）和三阶非线性极化率（χ^(3)）。生长晶体表明该材料非常适合用于频率转换应用的二次谐波产生。
关键词： 电极化率、LDT（低剂量阈值）、Z扫描技术、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、显微硬度、热重-差热分析
更新于2025-09-11 14:15:04
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AISI 410不锈钢二极管激光表面硬化效果的实验研究及与炉内淬火热处理的对比
摘要： 本研究考察了最大功率1600W的连续波二极管激光对AISI 410马氏体不锈钢进行表面淬火的能力。研究变量参数包括扫描速度(4-7 mm/s)、激光功率(1200-1600 W)和离焦距离(65-75 mm)。工艺输出响应指标包括：显微硬度、硬化层几何尺寸(深度与宽度)、相对于基材的显微硬度偏差(MHD)、通过光学显微镜和场发射扫描电镜分析的激光淬火区微观组织，以及采用Clemex软件测定的AISI 410组织中铁素体相百分比。结果表明：提高激光功率并降低扫描速度可增加表面硬度和硬化层深度；增大离焦距离并降低激光功率则能扩大硬化区域宽度。实验获得最大硬度630 HV0.3（深度2.2 mm）。研究还将炉内淬火热处理与激光淬火工艺进行了对比，包括两种工艺的微观组织、显微硬度及冲击试验比较。结果显示二极管激光淬火硬度是炉内淬火处理的1.4倍。
关键词： 显微硬度偏差，显微硬度，AISI 410马氏体不锈钢，激光表面硬化，二极管激光器
更新于2025-09-11 14:15:04