关键词： 激光制造   激光加工   飞秒激光旋切开孔   热障涂层   重铸层  

摘要： 针对燃气轮机叶片气膜孔传统加工方法存在的缺陷,采用飞秒激光旋切带热障涂层的高温合金加工气膜孔,获得了无裂纹、无附着残渣及无重铸层的锥孔。结合飞秒激光加工过程中材料的去除机理,分析得出:等角速度旋切造成的孔锥度较大;材料的去除过程为绝热冷却过程,即与周边材料几乎没有热交换,未发生基体材料熔化后重新凝固形成重铸层的过程。然而,在孔的入口发现黑色附着物,随着加工次数的增加,逐步覆盖整个入口边缘的部分。试验过程中可收集到含有镍、锆、氧等元素的纳米颗粒,证明被去除的材料通过液相爆破的方式以纳米颗粒的形式快速离开基体,从而解释了加工后在孔壁未发现大量附着残渣粘连的原因。相对于低速单层旋切,高速多层旋切加工效率更高。

关键词： 特种加工   机械制造   工艺技术  

摘要： 特种加工技术不只在多方面具有技术性能上的优越性,而且自身的发展速度极快,所以可以想见,其实际的应用范围在未来会更进一步大幅扩张,为机械制造工艺水平的提高提供必要的技术支持。因此,相关的技术人员和研究人员不能放松对相关技术的创新、研究与改进,这样才能令我国的特种加工工艺实现长期稳定的发展,以技术工艺的提高促成机械制造业的进步,进而为我国工业的现代化和高科技化做出自己的贡献。

关键词： 激光弯曲   激光加工   铝合金成形   BP神经网络  

摘要： 在铝合金板材的激光弯曲成形中,工艺参数(激光功率、扫描速度和扫描次数)的不同组合使板材的弯曲角度也不同,而且从试验数据中很难得出激光工艺参数与弯曲角度之间的规律。本文用BP神经网络技术对铝合金板材的激光弯曲成形结果和工艺参数进行了预测。结果表明,预测值与真实值之间的误差都稳定在10%以内。精度比较高,说明运用BP神经网络对激光弯曲角度进行预测是可行的。

关键词： 皮秒激光加工   表面微织构   金属材料   烧蚀机理   光学参数  

摘要： 目前，传统的长脉冲、连续脉冲激光由于加工机理的原因不可避免地存在热影响问题，已经难以满足激光微织构技术的加工需求，随着激光加工技术的迅速发展，皮秒激光加工正在逐渐取代传统激光加工方式。本文自主研制了一套完整的多功能皮秒激光加工系统，利用该系统探索皮秒激光表面微织构技术应用于多种材料加工的可行性，并对皮秒激光微织构加工进行了机理分析和试验研究。\n 首先，阐述了激光与金属的能量耦合过程，分析了皮秒激光对金属材料的烧蚀机理；介绍了烧蚀阈值的概念，并且分析了激光加工过程中光学参数对烧蚀阈值及加工形貌的影响规律。\n 其次，针对多功能皮秒激光加工系统的设计目的、性能要求、部件配置和功能实现等问题，开展多功能皮秒激光加工系统的研制工作。分别设计了光学系统、机械系统、控制系统及辅助系统，并且在各部件的选型基础上进行了集成优化、功能整合和控制实现。多功能皮秒激光加工系统的研制为后续系统开展皮秒激光微织构工艺研究奠定了良好的基础。\n 然后，利用多功能皮秒激光加工系统对金属材料的激光表面微凹坑工艺试验展开研究，探讨了皮秒激光的重复频率、持续时间和激光功率对微凹坑形貌的影响规律。结果表明：微凹坑的直径和深度随着重复频率的增大先增大后减小，随着激光功率和持续时间的增大而增大。于此同时，针对多种金属材料进行了皮秒激光微凹槽工艺试验，分析激光功率和扫描速度对微凹槽的影响规律。结果表明：微凹槽的宽度和深度随着激光功率的增大而增大，随着扫描速度的增大而减小。\n 最后，研究了皮秒激光对非金属材料的烧蚀过程，着重对硅和玻璃这两种材料进行了皮秒激光微凹槽工艺试验研究，探索宽禁带材料皮秒激光加工的可行性，分析激光功率和扫描速度对微凹槽形貌的影响规律。结果表明：微凹槽的宽度和深度随着激光功率的增大而增大，随着扫描速度的增大而减小。试验为扩展激光微加工材料，增加微织构应用范围提供了相关依据。

关键词： 喷油器   喷孔   激光加工   技术   应用   超快激光   试验验证   加工装备  

摘要： 本文简述了国内外喷油器喷孔加工的现状,介绍了超快激光在长型多孔式喷油器喷孔的应用技术研究情况,给出试验验证结论,对喷孔新型加工装备的选择提供了参考意见。

关键词： 超快激光加工   微纳制造  

摘要： 激光制造技术历经多年的研究发展，涵盖了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光制孔、激光标记、激光增材制造等为代表的宏观制造技术，以激光微焊接、激光精密切割、激光精密钻孔、激光烧蚀等为代表的激光微加工技术，和以飞秒激光直写、双光子聚合、干涉光刻、接触离子透镜序列、激光诱导表面纳米结构和纳米颗粒激光制备等为代表的激光微纳制造技术等广泛的研究领域。

关键词： 水辅助激光加工   液层参数   水层厚度   切槽深度   切缝宽度  

摘要： 溶液辅助激光加工以有效减少热损伤以及较高材料去除速率正越来越受到国内外学者的关注。在实际激光加工应用中，水由于它的清洁性、方便性以及实惠性而受到广泛应用。水辅助激光加工分类较多，在水下激光加工中，水层太薄起不到冷却的效果，水层太厚则会显著降低激光能量，此外，水层流动速度也会对激光加工造成影响。然而关于这方面的理论相关研究非常少，基本上都只是实验中会涉及到水层。本文基于这个现状，对水辅助激光加工中液层参数的优化展开研究，主要内容如下：\n （1）根据水下激光加工两个结构的特点，建立封闭式水下激光加工模型和溢流式水下激光加工模型，分别对每个模型设置一系列水层厚度，并且两个模型入口速度都设置为20m/s，利用FLUNENT软件分别对其流场进行分析。为验证文献提到的两层水层，建立水射流辅助激光加工模型并同样用FLUENT对流场进行分析，并最终验证了结果。而从水层流动的角度分析，得到封闭式水下激光加工下水层厚度为1mm最适合激光加工；溢流式水下激光加工下水层厚度对其激光加工的影响很小。\n （2）根据水层的仿真条件，利用相应的实验设备，对硅片分别进行封闭式水下激光切割和溢流式水下激光切割进行实验，并分别得到切槽深度、切缝宽度和热影响区与相应的水层厚度之间的关系。结合水层仿真与实验，并且根据切割质量的评判标准得出结论：封闭式水下激光加工下水层厚度为1mm激光加工质量最好；溢流式水下激光加工下各个水层厚度对加工工件质量的影响很小。\n （3）为进一步探究水层厚度对封闭式激光加工质量的影响，建立了封闭式水下激光加工ANSYS模型，利用同样的条件对其仿真，得到相应的温度场分布以及不同的水层厚度下切槽深度、切缝宽度和热影响区。将仿真结果与实验进行对比，发现切槽深度相对平均误差6.4663%，热影响区相对平均误差14.4613%，切缝宽度与实验结果有较大出入但分析了原因。得出封闭式水下激光加工，水层厚度1mm最适合。

关键词： 激光加工技术   复杂曲面   微槽   先进制造技术   中国科学院   材料技术   研究所   能量场  

摘要： 近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属先进制造技术研究所激光与智能能量场制造团队对使用激光在复杂曲面上加工微槽的工艺进行了深入的研究和大量的试验并取得新进展。

关键词： 超声振动   复合加工   应用   发展  

摘要： 简要介绍以超声振动为辅助,电解、电火花以及激光加工为主的复合加工技术,分析其加工机理、优势及应用,并展望未来超声复合加工技术的发展趋势。

摘要： 激光制造技术历经多年的研究发展,涵盖了以激光表面工程、激光焊接、激光切割、激光制孔、激光标记、激光增材制造等为代表的宏观制造技术,以激光微焊接、激光精密切割、激光精密钻孔、激光烧蚀等为代表的激光微加工技术,和以飞秒激光直写、双光子聚合、干涉光刻、接触离子透镜序列、激光诱导表面纳米结构和纳米颗粒激光制备等为代表的激光微纳制造技术等广泛的研究领域,跨越了毫米、微米和纳米多个尺度,成为举足轻重的先进制造核心技术,必将在"中国制造2025"进程中发挥不可缺少的作用.在上述众多的研究方向之中,激光增材制造和超快激光微纳制造无疑是当前和今后一段时间内的两个研究热点,作为宏观制造和微纳制造的典型,已经众望所归地列入国家重点研发计划"增材制造和激光制造",将获得约十八亿元国家科研经费的大力支持,研究前景十分看好、令人期待.