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高频微振动条件下316L钢激光焊接的振动参数优化
摘要： 高频微振动结合激光应用于激光焊接过程，通过对比焊缝几何形状选择工艺参数。具体参数为：激光功率(P)2.5kW，焊接速度(V)1.2m/min，离焦量(DA)-5mm。根据正交试验方案调整频率(F)、振动加速度(A)和角度(θ)三个参数，对比分析焊缝显微组织和拉伸性能，通过焊缝尾部形貌描述小孔稳定性。研究发现显微组织和接头力学性能受A和F显著影响：在振动共振状态下，频率F越高，极限抗拉强度(UTS)和硬度越好——当F为1360Hz时UTS达602MPa；加速度A从10增至60m/s2时UTS提升10MPa，更高共振状态下热影响区(HW)和热裂区(HL)甚至消失。响应面分析表明F和A对焊缝宽度影响显著，更高共振状态会增大焊缝宽度。最优工艺参数为F=1360Hz、A=60m/s2、θ=90°，此时UTS 602MPa，硬度214.5Hv，延伸率40%，这主要源于晶粒细化强化作用。
关键词： 激光焊接、机械性能、参数、响应面、振动
更新于2025-11-28 14:24:20
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基于工艺特性和经验建模的金属激光直接沉积能量效率评估
摘要： 金属激光直接沉积（MLDD）是增材制造（AM）中的典型工艺，其通过激光逐层熔化金属粉末来构建复杂且完全致密的金属部件。然而，该工艺具有能耗高、能效低的特点。本文基于热力学物理能量转换的本质，建立了表征MLDD工艺参数与能效关系的经验模型。此外，通过添加碳化钨（WC）粉末实现了沉积层横截面轮廓的识别方法，大幅提高了测量可靠性。采用田口实验与回归辨识方法，模型相对误差小于10%。结果表明：激光功率对MLDD工艺能效具有显著影响，在最优工艺参数条件下，单道多层堆叠（SMS）工艺和多道单层搭接（MSL）工艺的能效分别提升了5.7%和50.3%。所提模型可有效用于能效评估，并为提升MLDD工艺的可持续性提供了潜在可能。
关键词： 能效、金属激光直接沉积（MLDD）、横截面轮廓、田口实验
更新于2025-11-28 14:24:20
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激光焊接RAK 40/70钢板的性能分析
摘要： 车辆的生态化生产与运营要求采用具有特定性能并运用创新加工技术的材料来制造变形区的结构部件。功能特性（强度、刚度、变形功、疲劳性能）的具体要求与可加工性（成形性）密切相关。本文展示了采用YLS-5000脉冲固态光纤激光器焊接多相TRIP钢RAK40/70的实验结果?；谌酆锨肴扔跋烨奈⒐圩橹治?，对焊接参数进行了优化。通过从拉伸试验和三点弯曲试验测得的力学性能计算得出的强度、刚度和变形功等特征值，验证了激光焊接对强度及变形性能的影响。所获得的关于激光焊接对多相TRIP钢RAK40/70强度及变形性能影响的认知，将有助于设计人员在车身轻量化结构部件设计时参考。
关键词： 机械性能、TRIP钢、RAK 40/70、微观结构、激光焊接
更新于2025-11-28 14:24:20
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直接激光沉积工艺技术参数对Ti-6Al-4V合金沉积件组织与性能的影响
摘要： 直接激光沉积技术是在各行业中最具应用前景的技术之一。该技术最有前景的应用领域之一是航空工业。由于钛合金具有独特的性能，它被广泛应用于飞机工业中的燃气涡轮发动机部件。本文研究了DLD工艺参数对缺陷形成和结构的影响，确定了能量密度对零件力学性能的影响。
关键词： 直接激光沉积、增材制造、力学性能、钛合金
更新于2025-11-28 14:24:20
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因科镍718在定向凝固镍基高温合金上外延激光熔覆沉积过程中的外延生长与新杂晶形成机制
摘要： 研究了定向凝固（DS）高温合金在外延激光熔覆沉积（E-LMD）过程中沉积层的外延行为及杂散晶粒（SGs）的形成。通过在外延凝固的DS基体上获得了柱状枝晶结构，沉积层也保持了基体的取向。熔合界面处难以消除的杂散晶粒归因于不同的形成机制，根据分布特征将其分为晶界杂散晶粒（GB-SGs）和碳化物周围杂散晶粒（MC-SGs）。GB-SGs位于低角度和高角度晶界，其形成机制为反复空间变化加热和冷却下热应变与应力累积诱发动态再结晶。MC-SGs围绕碳化物形成，与固液界面形状变化导致的取向偏离胞状晶形成有关，柱状晶向等轴晶转变（CET）是MC-SGs形成的另一机制。
关键词： 散粒，镍基高温合金，激光金属沉积，再结晶，动态，外延，微观结构
更新于2025-11-28 14:24:20
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利用光学相干断层扫描技术对高亮度激光束源进行在线焊缝深度测量
摘要： 由于电驱动应用中对激光焊缝深度精确定义的需求日益增长，过程在线监测与控制的重要性也随之提升。为应对工艺数据采集的挑战，本文提出采用新型传感器概念实现高亮度激光源深熔焊过程的监测。实验表明，通过对比传感器测量的材料表面距离与小孔底部距离，光学相干断层扫描（OCT）可用于焊缝深度测量。本研究首次将该测量原理应用于高聚焦激光束源的焊接过程观测：首先开展预实验研究入射角、材料及焊缝几何形状对传感器信号质量的影响，使用聚焦直径320μm的多模光纤激光器时，测量结果显示铝与铜存在显著特性差异；随后将这些测量信号特性发现应用于光斑直径仅55μm的单模光纤激光焊接，其OCT测量光束光斑直径约50μm（略小于单模加工光束）。通过多样化测试确定了该测量方法的极限性能，结果表明OCT技术能同时适用于多模激光与高聚焦单模激光的焊缝深度在线监测，并识别出材料特异性熔池动力学、特征反射与吸收特性等多种信号影响因素。
关键词： 高亮度激光束源、焊缝深度测量、光学相干断层扫描、激光束焊接
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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Ti-22Al-24.5Nb-0.5Mo合金激光焊接接头与母材变形行为的对比研究
摘要： 采用原位拉伸分析方法研究了激光焊接Ti-22Al-24.5Nb-0.5Mo合金接头在室温和650°C下的拉伸变形行为。α2相在室温和650°C下对母材的变形行为具有显著影响。微裂纹主要在B2/α2相界或α2相内部形核，随后沿B2/α2相界扩展。与母材的塑性断裂相比，全B2相熔合区在室温和650°C下的断裂模式分别为准解理断裂和沿晶断裂。室温下熔合区以位错滑移为主要变形方式，位错滑移系导致晶粒表面出现大量滑移带；而650°C下熔合区的微裂纹沿B2相晶界形核并扩展。由于缺乏晶粒变形，B2相晶粒表面的交叉滑移带较少。
关键词： 原位分析、激光焊接、变形行为、Ti2AlNb合金
更新于2025-11-28 14:24:20
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铝合金准连续波激光表面熔凝：析出相形貌、溶质偏聚与耐蚀性
摘要： 对2219铝合金进行准连续波激光表面熔凝处理以提高其耐蚀性。该工艺的快速冷却速率和多向凝固行为将粗大长条状组成相颗粒转变为细小且孤立的圆形析出物，同时缓解了溶质偏析。耐蚀性的提升源于钝化膜缺陷密度降低、腐蚀驱动力减小以及改性表面再钝化能力的改善。粗大长条状组成相颗粒是腐蚀萌生与扩展的首选位置。
关键词： C：偏析，B：极化，C：点蚀，A：铝，B：电子探针显微分析
更新于2025-11-28 14:24:20
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小孔蒸汽中烟尘颗粒的影响
摘要： 在激光材料加工过程中，激光束能量需要高效且稳定地传输至加工区域以确保加工过程持续稳定。然而，来自小孔的飞溅物或喷射颗?；嵛蘸蜕⑸浼す饽芰?，导致热输入不均匀，并可能引发气孔等缺陷。由于这些喷射物尺寸微小且速度极高，其从小孔喷出后对激光束能量传输的影响尚未完全明确。本研究通过模拟小孔壁运动推导出颗粒特性，并计算了这些颗粒在侧向保护气体射流中的行为，从而确定颗粒脱离激光束且不再干扰能量向加工区域传输的高度。研究发现，在略低于材料表面的离焦位置（该处熔池尺寸最大），颗粒动量值较低。这些现象表明烟尘颗粒可能是限制能量输送的原因之一。通过调整小孔参数以实现更稳定的小孔状态，可提升加工效率。
更新于2025-09-23 15:23:52