关键词： 低压冷喷涂   激光加工   复合涂层   微观特性   耐腐蚀性能  

摘要： 以铜基材料的修复再制造需求为牵引,采用激光辅助低压冷喷涂技术制备了CNTs/Cu复合涂层并研究其耐腐蚀性能。研究发现,由于表面镀铜及激光加热的协同作用,镀铜CNTs均匀分布在复合涂层中,枝晶状铜粘结相粉末之间以及CNTs增强相与铜粘结相之间均实现了良好的界面结合。由于CNTs/Cu复合涂层较低的孔隙率及CNTs本身较高的比表面积,可以阻止腐蚀液渗入涂层内部,从而提升复合涂层的耐腐蚀性能。

关键词： 激光加工技术   汽轮机叶片   制造工艺  

摘要： 在现代石化、轻工等重要经济产业发展过程中,工业汽轮机发挥着至关重要的作用。作为一种应用范围相对广泛的重要动力设备,工业汽轮机的价值也不容忽视。而对工业汽轮机的运行而言,汽轮机叶片则是其最核心的部件之一,汽轮机叶片将直接影响动力设备的整体质量。而在汽轮机叶片制造过程中,激光加工技术这一现代化的生产加工技术又发挥着至关重要的作用,该技术的应用不仅能显著提升汽轮机叶片的生产质量,同时也能完善其使用性能。基于此,本文将以激光技工技术原理及其基本特征为基础,全方位分析该技术如何应用于汽轮机叶片制造中,为相关单位提供参考。

关键词： 电火花加工   工作液槽   设计  

摘要： 针对传统电火花加工中工作液槽存在的问题,设计了电火花加工可调节工作液槽,实现了电火花加工中工作液槽的可调节和工作液的可过滤循环。通过设置液槽伸展层,可以根据工件的大小上下推动液槽伸展层,使液槽伸展层在加工液槽主体内伸缩,以调节整个工作液槽的大小,保证加工时工件能够完全浸入工作液槽,保障最终的加工效果。通过设置抽吸循环管,可以打开循环水泵抽吸,基于循环过滤件内的过滤网实现过滤,降低工作液内杂质含量,提高工件加工表面质量。所设计的电火花加工可调节工作液槽结构简单,操作方便,有利于提高工件加工表面质量和经济效益,应用效果良好。

关键词： 电火花加工   小孔   典型相关分析   灰色关联分析  

摘要： 为改善电火花小孔加工效果,采用典型相关分析法分析相关性和利用灰色关联理论优化参数组合的方法,选取直径0.7 mm的黄铜电极丝对304不锈钢板进行打孔实验。基于正交试验数据,分析了不同参数组合与工艺指标之间的相关性,确定了放电脉冲、放电休止、电流峰值、基准电压和极间电容等参数与加工时间、电极损耗、孔径三个工艺指标之间的关系以及各工艺指标的权重。采用灰色关联度值表示综合质量评价标准,运用均值分析法确定了最佳工艺参数组合。结果表明:相较于优化前,电极损耗减少23.10%,加工时间缩短37.50%,孔径减小1.10%。

关键词： 激光技术   CFRPs   激光功率   热影响区(HAZ)   数值模拟  

摘要： 激光加工通过迅速升温实现材料去除,能够克服传统碳纤维增强复合材料(CFRPs)加工过程中出现的热损伤而导致的加工质量问题,成为了CFRPs精密加工的先进技术。为探究激光功率对CFRPs切割过程的影响机理,针对CFRPs激光切割过程,建立了综合考虑激光功率分布特性、材料相变烧蚀特性、材料各向异性和空气对流的三维介观耦合模型,应用COMSOL5.6进行了数值模拟。模拟结果表明,环氧树脂的烧蚀量随时间的变化呈三次函数关系,碳纤维的烧蚀量呈一次函数关系,且环氧树脂的去除速率高于碳纤维去除速率。此外,热影响区(HAZ)宽度随激光功率增大而增大,随时间变化呈三次函数关系。

关键词： 输电铁塔   先进制造   焊接机器人   激光加工  

摘要： 提高输电铁塔的生产和制造技术,不但能节省铁塔生产企业的生产和制造成本,而且能提高整个电网建设的效率和运行可靠性,将先进制造技术应用在输电铁塔自动化生产中对于电网安全和企业自身发展都具有重要的意义。以铁塔制造技术特征为基础,探究如何采用先进制造技术开展自动化生产。主要介绍了焊接机器人和激光加工技术,旨在提高输电铁塔生产的工作效率和质量,为自动化生产的升级换代以及智慧工厂的建设打下基础。

关键词： 轨道角动量   光纤光栅   光纤器件   光纤通信  

摘要： 高效地产生相互正交的各阶轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)模式具有重要的研究价值.目前全光纤系统中高效地产生高阶轨道角动量模式的方法主要是基于二氧化碳激光器加工的长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG).然而产生高阶模式的光栅需要强的折射率调制与小的光栅周期,因此二氧化碳激光器高的功率和大的聚焦光斑不利于其刻写的重复性、成功率和延展性.为了解决这一问题,本文首次提出并制作了基于飞秒激光加工的三阶OAM模式转换器,在六模光纤上加工出了非对称的长周期光纤光栅,实验结果表明其在1550 nm附近能将基模转换为三阶的角向线性偏振模式LP31模式,模式转换效率为98%,该模式可进一步被叠加转化为三阶OAM模式.与此同时,在1310 nm附近,该光栅还能够产生角向一阶径向二阶的OAM模式.本文证明了飞秒激光加工提供了一种可用于全光纤系统,具有高重复刻写性的长周期光纤光栅来产生高阶OAM模式的思路.

关键词： 激光   桦木   进给速度   影响区宽度   变化率  

摘要： 针对激光加工桦木,研究激光机技术参数对其切削效果的影响规律。以激光机光强、进给速度为影响因素,缝深、缝宽、炭化影响区宽度为切削效果,分析光强、进给速度对桦木切削效果的影响规律,并提出了变化率的概念,分析了两因素变化对切削效果的影响程度。结果表明:激光机单因素技术参数对某一切削效果的影响规律并不是单调函数,存在交互作用。在生产中可根据所需的切削效果选择合适的技术参数组合,如激光切割含水率11%的桦木,为获得切缝深度约2 000μm、切缝宽度约300μm、切缝单侧表面炭化影响区宽度约30~50μm的切削效果,及最大程度提高生产率,可采用较高的进给速度80 mm/s,并对应选择激光强度60%。

关键词： 碳纤维增强复合材料   水导激光加工   沟槽截面形貌   热影响区  

摘要： 为了研究水导激光加工关键工艺参数对碳纤维增强复合材料(CFRP)沟槽截面形貌与热影响区的影响,利用水导激光加工设备设计单因素实验探究了激光功率、水射流压力、进给速度及激光重复频率四个关键工艺参数对沟槽截面形貌以及热影响区的影响规律,分析了沟槽截面形貌和热影响区形成机理。实验结果表明:激光功率对沟槽烧蚀深度和热影响区的影响最大,水射流压力对沟槽烧蚀宽度的影响最大,进给速度和激光重复频率对沟槽烧蚀深度和宽度的影响不大,对热影响区有较大影响。此外,发现沟槽截面去除区呈V字形,热影响区呈锯齿形状。通过单因素方法分析得到了较好的沟槽截面形貌,其沟槽截面烧蚀深度为772.8μm,烧蚀宽度为897.7μm,铺设方向为90°的碳纤维层热影响区为326.5μm,铺设方向为0°的碳纤维层热影响区为102.4μm。

关键词： 气膜冷却孔   电火花加工   电化学加工   超快激光加工   磨粒流处理  

摘要： 涡轮叶片作为航空发动机最核心的热端部件,在叶身加工气膜冷却孔是提高叶片承温能力的必然趋势。目前主流制孔工艺方法包括电火花加工(EDM)、电化学加工(ECM)与激光加工。其中,电火花制孔工艺最成熟,成本效率优势最为明显,广泛应用于多种型号叶片;电化学制孔可以满足“无重熔层、无微裂纹、无热影响区”的孔壁质量验收要求,但对异型孔加工能力不足限制其应用前景;长脉冲激光主要应用于静子件及燃机叶片的制孔,近些年随着超快激光技术的迅猛发展,孔壁加工精度及质量得到显著提升,使其在叶片转子件的制孔中也获得应用。此外,采用磨粒流、磁力研磨等气膜孔后处理工艺可消除孔口相贯线锐边,避免应力集中效应导致锐边起裂。目前,气膜孔检测技术的工程化应用滞后于加工技术,但对于叶片制孔质量控制与验收标准制定具有重要意义,亟需建立相关标准将先进测试表征方法应用于工程生产中,并长期助力智能制造技术发展。