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Nd:YAG激光表面处理对干摩擦条件下冷喷涂Ti-6Al-4V涂层与100Cr6钢配副摩擦学性能的影响
摘要： 采用50-200 W不同激光功率对冷喷涂Ti-6Al-4V（Ti64）涂层表面进行激光辐照，研究Nd:YAG激光表面处理对其摩擦学性能的影响。由于涂层表面与室温间温差增大导致冷却速率加快，激光处理后Ti64涂层的硬度随激光功率升高而增加。在室温干摩擦条件下与100Cr6钢球对磨时，激光处理涂层的磨损量随激光功率增加而降低，这归因于表面硬度提升带来的耐磨性增强。研究表明，相比未处理涂层，冷喷涂Ti64涂层的激光表面处理显著提高了其表面耐磨性。
关键词： Ti-6Al-4V，激光功率，硬度，磨损，激光表面熔覆，冷喷涂
更新于2025-09-23 15:23:52
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等离子体气泡收缩中的气体-蒸汽相互作用
摘要： 理解浸没在液体中并受共振光源照射的金属纳米颗粒周围形成的等离子体气泡的收缩动力学，对于这些气泡在众多应用中的使用至关重要。本文通过实验展示并理论解释了等离子体气泡在收缩过程中会经历两个不同阶段：首先是由蒸汽冷凝主导的快速部分气泡收缩，其次是缓慢的扩散控制气泡溶解。气泡形成历史在第一阶段的收缩动力学中起重要作用，因为它决定了气泡成分中的气-汽比例。更高的激光功率会产生更多含蒸汽的气泡，而更长的脉冲和更高的溶解空气浓度会导致更多含气态的气泡。第二阶段的动力学几乎不依赖于气泡形成历史（即激光功率和脉冲持续时间），但强烈依赖于溶解空气浓度，该浓度定义了气泡界面的浓度梯度。最后，对于第二阶段的气泡溶解，随着溶解空气浓度的降低，我们观察到从R(t) ∝ (t0 ? t)1/3标度律到R(t) ∝ (t0 ? t)1/2标度律的逐渐转变，其中t0是气泡的寿命，并从理论上解释了这一转变。
关键词： 溶解空气浓度、激光功率、脉冲持续时间、等离激元气泡、蒸汽凝结、收缩动力学、扩散控制溶解
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光焊接工艺参数多响应优化技术的比较与适用性识别
摘要： 在本研究工作中，比较了四种不同的多响应优化技术——多响应信噪比法(MRSN)、加权信噪比法(WSN)、灰色关联度分析法(GRA)以及逼近理想解排序法(TOPSIS)，并将其应用于16MnCr5合金钢汽车齿轮激光焊接工艺的案例研究。研究发现MRSN方法得出的结果最为接近，可视为本案例中最适用的方法。作者认为该方案适用于任何制造应用场景。
关键词： 电力成本，缺陷率，焊接深度，二氧化碳激光器，田口质量损失，焊接速度，激光功率，合金钢16MnCr5
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过透射接收器测量高功率激光辐射水平
摘要： 已提出并解决了开发直通式高功率激光测量仪器的问题。本文阐述了该问题的解决方法，并研制出一种采用两级电路设计的测量仪器，通过该设计可将激光束功率衰减至辐射探测器可测量的工作水平。研究表明，由于衰减级的独特设计及其相对于激光束的排布方式，在无需强制冷却测量仪器元件的情况下，可实现(0.2–0.4)·101?的衰减系数，并测量高达10–15 kW的功率。该级联设计不仅能减小仪器体积，还能在不改变初始激光束特性的前提下将几乎全部辐射传输至输出端。本测量仪器与现有同类产品存在显著差异，适用于工艺激光器作业。为可靠测量激光辐射功率，确定了辐射探测器积分时间常数的选择条件，并揭示了探测器积分时间常数与仪器几何特性之间的关联。
关键词： 衰减器、反射器、积分球、激光功率、衰减系数
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光功率10.0瓦与20.0瓦作用下氧化铝陶瓷材料去除过程中的热应力及温度分布分析
摘要： 该研究探讨了10.0瓦和20.0瓦激光功率作用下氧化铝陶瓷的热应力及温度分布情况。论文还分析了热应力与温度分布对材料去除过程的影响。当采用激光进行微沟槽加工时，温度分布起着关键作用——激光释放的大量热量会影响材料并形成热影响区，导致材料熔融汽化。同时，热效应产生的热应力也有助于实现优质材料去除。通过控制激光沟槽机的工艺参数，可获得特定尺寸要求的精确沟槽，这也决定了材料去除量。 鉴于激光加工在生物医学工程、航空航天、汽车等行业的高需求应用现状，研究激光作用区域（因激光束释放热能产生）的温度分布及材料体内导致材料去除的相应热应力尤为重要，这对实现高精度沟槽加工具有关键意义。本研究采用ANSYS有限元分析法，模拟了不同激光功率下的温度分布与等效应力。文中展示了10.0W和20.0W工况的温度分布有限元图谱及材料去除量数据，100W和200W工况的等效应力有限元图谱及图表，并对比分析了10.0W与20.0W激光功率的影响差异。
关键词： 温度分布、ANSYS、激光功率、材料去除、热应力
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光抛光过程中初始表面形貌的影响：统计分析
摘要： 表面光洁度是制造构件最重要的质量特性之一。激光抛光（LP）是近年来发展起来的一种先进制造表面处理技术，通过熔化并重新分布薄层熔融材料实现表面平滑，在不损害整体结构形态的前提下有效提升表面质量。本文重点研究了初始表面形貌对激光抛光过程的影响，通过统计分析方法进行深入探讨。实验采用平面研磨初始表面，对原始轮廓与抛光后轮廓进行对比统计分析，系统比较了其轮廓几何特征及粗糙度等表面质量指标。此外，研究将激光抛光过程视为由传递函数表示的热力学算子，并采用相干函数进行实验验证。
关键词： 统计分析、初始形貌、激光抛光、行进速度、激光功率、表面质量、粗糙度
更新于2025-09-12 10:27:22
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应用田口损失函数与不良品率方法优化合金钢汽车齿轮CO2激光焊接工艺均值设定
摘要： 在本研究中，作者提出了一种通过权衡制造成本（电力成本）与制造商内部质量损失来估算CO2激光焊接工艺最优过程均值设置的基本方法，该方法已成功应用于16MnCr5合金钢汽车齿轮的连接，并随后优化了过程均值。研究采用田口二次损失函数和不合格品率法两种不同方法评估制造商内部质量损失并进行对比。结论表明该方法适用于任何制造场景。
关键词： 焊接速度、激光功率、合金钢16Mn Cr5、电力成本、焊缝深度、二氧化碳激光器、田口质量损失、不良品率
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光功率对激光熔覆沉积制备低合金钢梯度微观结构的影响
摘要： 本文通过激光熔化沉积技术在1500 W、2000 W和2500 W不同激光功率下制备了低合金钢样品。结果表明：各样品组织呈梯度分布，表面为下贝氏体和马氏体混合组织，内部为回火马氏体；且表面与内部的组织形貌均随激光功率变化而演变，这种组织演变导致了力学性能的差异。研究分析了样品表面与内部的硬度、抗拉强度及塑性，并测定了表层深度。本研究为LMD低合金样品梯度组织的演变规律与控制提供了参考依据。
关键词： 多层结构，低合金钢，激光功率，微观组织，沉积
更新于2025-09-11 14:15:04
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直接激光沉积12CrNi2合金钢在不同激光功率下贝氏体演变与力学性能
摘要： 本文采用直接激光沉积（DLD）技术成功制备了12CrNi2合金钢试样，研究了不同激光功率（1800 W、2000 W和2200 W）下DLD过程中贝氏体的演变规律及沉积态试样的力学性能。结果表明：随着激光功率增大，不同功率制备试样的中上部组织由板条贝氏体（LB）逐渐转变为粒状贝氏体（GB），并根据形成机制将粒状贝氏体划分为块状粒状贝氏体（GB1）和板条状粒状贝氏体（GB2），在2000 W至2200 W激光功率范围内GB1含量增加而GB2含量减少。由于往复扫描策略导致复杂热流方向，EBSD图谱中未观察到择优织构。随着激光功率提高，高角度晶界比例从33.1%增至46.4%，低角度晶界比例从66.9%降至53.6%。2000 W制备的试样具有最高平均显微硬度（331 HV0.2）以及最佳抗拉强度（757 MPa）与延伸率（9.1%）组合，而2200 W制备的试样因含有大量呈分散球岛状结构的GB1而展现出最优冲击韧性（aku=100.0 J/cm2）。本研究为DLD合金钢工艺中激光功率设计及组织性能可控性提供了理论与实验依据。
关键词： 激光功率，12CrNi2合金钢，贝氏体演变，力学性能，直接激光沉积
更新于2025-09-10 09:29:36
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使用台式流式分析仪和高速细胞分选仪进行染色体分析
摘要： DNA染料Hoechst（HO）与放线菌素A3（CA3）的组合已成为人类及动物染色体双变量分析的首选方案。该分析需配备特定波长且功率高于常规台式流式细胞仪的激光器。本研究利用流式细胞术核心实验室的多台设备，采用不同DNA染料组合，对具有正常核型的人类细胞系染色体峰分辨率进行了检测。通过改良多胺分离缓冲液制备人类细胞系染色体，并将不同流式细胞仪获得的DAPI或Hoechst与碘化丙啶（PI）组合的双变量核型，与Mo-Flo细胞分选仪（紫外光及457nm激光功率各设为300mW）生成的DAPI或Hoechst与放线菌素A3参考核型进行对比。研究显示多数设备均能实现良好的染色体分离效果。本研究表明：配备标准固态488nm和355nm激光器的台式流式细胞仪，采用DAPI或Hoechst与PI的DNA染料组合，同样可开展染色体分析与分选工作。
关键词： 流式核型、分析仪、分选仪、染色体、分辨率、激光功率、流式细胞仪、双变量分析
更新于2025-09-04 15:30:14