黄卫东 1,2,3朱逸韬 2,3黄旭 1,2,3,*王璐 2,3成徐珩 2,3
作者单位
摘要
1 福建省智能加工技术及装备重点实验室(福建工程学院),福建 福州 350118
2 福建省增材制造创新中心,福建 福州 350118
3 福建工程学院机械与汽车工程学院,福建 福州 350118
通过激光选区熔化技术熔化添加了质量分数为0%~5% TiB2颗粒的Ti6Al4V粉末,原位反应制备了TiB/Ti6Al4V复合材料,研究了不同TiB2添加量对样品的成形性能、微观结构演变和力学性能的影响。研究发现,添加质量分数为1%的TiB2时,样品的微观结构中的α′-Ti逐渐消失,并出现弥散分布单胞状的TiB。TiB2添加量进一步增加,材料的强化方式从弥散强化演变到晶须增强,同时TiB富集于晶界,形成树枝状结构以及网状结构。原位生成的TiB作为形核点,可以促使样品在细晶强化、固溶强化和晶须增强的作用下,大幅提升TiB/Ti6Al4V样品的硬度和摩擦性能。最终,样品的显微硬度从(336.80±6.64)HV提升至(498.07±12.56)HV,同时样品的磨损机制从黏着磨损改变为磨粒磨损,当TiB2添加的质量分数为1%时,获得较好的磨损性能。
激光器与激光光学 激光选区熔化 钛基复合材料 组织应变 力学性能 
激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2314003
作者单位
摘要
中国移动通信集团设计院有限公司,北京 100080
随着算力网络的全新理念提出,算力和网络融合后如何管理、协同和应用部署成为了运营商当下亟待解决的问题。为了更好地解决网络、计算和存储等多维度资源的统一管理、感知调度和协同编排等问题,文章从算网管控方向展开研究,提出算力网络管控系统总体架构设计、核心能力研究以及底层网络技术演进等内容。以“网随算动、以网强算”为原则,借助管控系统能力形成算力网络“横向拉通、纵向调度”的协同模式,最终,有效支撑算力网络业务发展需求,助力国家“东数西算”工程发展。
算力网络 算网管控 架构设计 功能研究 computing force network management and control architecture design functional research 
光通信研究
2023, 49(5): 38
刘畅 1,2陈昌荣 2,3王乾廷 1,2,4,*练国富 3[ ... ]戴继成 5
作者单位
摘要
1 福建工程学院材料科学与工程学院,福建 福州 350118
2 福建省精确成型制造工程研究中心,福建 福州 350118
3 福建工程学院机械与汽车工程学院,福建 福州 350118
4 福建省新材料制备与成型技术重点实验室,福建 福州 350118
5 海安橡胶集团股份公司,福建 莆田 351254
本文基于三周期极小曲面(TPMS)进行不同单元类型梯度孔隙率结构的优化设计,并进行静力学及粉末流体仿真,用于对比两种单元的应力集中程度和粉末流通能力。通过对比不同梯度孔隙率的两种单元发现,由于支柱设计类型不同,primitive单元相较于gyroid单元有着更优异的力学性能;5%梯度孔隙率(45%~50%)设计在两种单元中均有着最优的力学性能;相对于均匀孔隙率的gyroid单元多孔结构,5%梯度孔隙率primitive单元多孔结构的杨氏模量为7.34 GPa,仅提升了约3.93%,但其平均屈服强度可达到444.85 MPa,大幅提升约63.42%,平均抗压强度为606.57 MPa,提升了75.20%。本研究发现,屈服强度与有效支柱尺寸的相关性较强,抗压强度与应力集中程度的相关性较强。选择合适的多孔单元类型在与加载方向成45°夹角的位置进行孔隙率梯度调整,可使整体结构具有合适的孔径和支柱直径、优良的抗压能力、较小的应力集中程度以及较优异的粉末流通能力,最终可显著提升整体结构的力学性能。
激光技术 激光选区熔化 Ti-6Al-4V 多孔结构 梯度孔隙率 压缩力学性能 
中国激光
2022, 49(16): 1602010
作者单位
摘要
中国移动通信集团设计院有限公司, 北京 100080
文章从网际互连协议(IP)网络质量出发, 针对时延和丢包等网络性能因素对互联网整体质量和行业大客户端到端业务质量的影响, 提出了统一的架构设计, 结合高速采集(Telemetry)、双向测量(Twamp)、逐流检测(IFIT)和数据流分析(Flow)等新技术的应用, 完成了IP网络质量监测及优化方案研究。结果表明, 通过文章方案部署可有效提升监测数据的时效性、真实性和可靠性。方案部署后采集海量包粒度的质量数据并分析, 借助人工智能(AI)预测能力完成故障预警, 在提升了业务质量的同时进一步增强了现有网络“自动驾驶”能力。
网络质量监测 网络质量优化 方案设计 智能预警 network quality monitoring network quality optimization solution design intelligent warning 
光通信研究
2022, 48(3): 24
作者单位
摘要
江西师范大学物理与通信电子学院, 江西 南昌 330000
提出了一种双芯太赫兹光纤定向耦合器,两介质圆柱分别悬挂于两环形介质层的内部,形成光纤的两个纤芯,通过调节结构参数可使两偏振模耦合长度相等,从而实现了耦合长度与偏振无关的特性。耦合器件长度可为光纤模式耦合长度的1/2,器件长度较短,这降低了模式传输损耗。采用有限元法对耦合器进行了数值分析研究,结果表明:耦合器的长度为0.535 cm,xy偏振模的传输损耗分别为0.23 dB和0.19 dB;在保证两偏振模的耦合长度差小于1%的前提下,其带宽可达到220 GHz。
光纤光学 微结构光纤 定向耦合器 太赫兹 耦合长度 
光学学报
2022, 42(2): 0206006
作者单位
摘要
福建工程学院机械与汽车工程学院,福建 福州 350118
针对Ni60A/WC复合涂层硬质相分布不均、减摩性能不足等问题,利用碳纳米管(CNTs)的高熔点和优良的自润滑性能,采用激光熔覆技术在45钢基体表面制备了添加不同含量CNTs的镍基耐磨涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的显微组织、元素组成和相组成。通过显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和耐磨性能。XRD图谱表明:熔覆层主要由Ni-Cr-Fe固溶体和WC、W2C、Cr3C2、Cr7C3、Cr23C6、B4C等硬质相组成。显微组织结果表明:CNTs的添加促进了异质形核,有利于硬质相均匀分布,明显细化了熔覆层的显微组织。由于CNTs具有细化晶粒以及提升自润滑性能的作用,适量添加CNTs可提升熔覆层的显微硬度和耐磨性能。当CNTs的质量分数为0.5%时,熔覆层的显微硬度为1100 HV,摩擦系数为0.3,磨损体积为1.24×10-4 mm3。相比于不添加CNTs的熔覆层,硬度提升了10%,磨损体积减少了35%。研究结果为制备性能优良的镍基复合涂层提供了参考。
激光技术 激光熔覆 碳纳米管 镍基涂层 耐磨性能 
中国激光
2022, 49(2): 0202301
许明三 1,2,*张正 1,2黄旭 1,2
作者单位
摘要
1 福建工程学院机械与汽车工程学院,福建 福州 350118
2 福建工程学院先进制造生产力促进中心,福建 福州 350118
对选区激光熔化技术(SLM)成形316L不锈钢样件的成形性能进行试验研究,利用能量密度公式建立不同参数与成形性能之间的关系,针对不同的能量密度对样件致密度、耐磨性能的影响进行探究。结果表明,当激光能量密度从34.72 J/mm3增加到69.44 J/mm3时,试样件致密度从91%增加到99%。能量密度的增加,导致熔池内部的流动性提高,从而使金属溶液表面张力减少,致密度随之增加。之后能量密度从86.81 J/mm3增加到121.53 J/mm3,致密度没有明显变化;而试样件的耐磨性随着能量密度的增加呈现先增加后减少的规律,当能量密度为86.81 J/mm3时,样件拥有最好的耐磨性和最高的致密度。
选区激光熔化 能量密度 致密度 显微组织 耐磨性能 selective laser melting energy density density microstructure wear resistance 
应用激光
2021, 41(3): 431
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光学系统先进制造技术重点实验室,吉林 长春 130033
为了实时准确地将激光直写系统中经直写物镜聚焦的光斑定位于待加工元件表面,提出了一种基于波像差判据的同步相移显微干涉检焦方法,实现了对离焦量的实时检测与调整。在直写系统中引入检焦光路,与直写光路共享同一物镜,构建Linnik型同步相移显微干涉检焦系统,提取包含离焦量的波面相位信息;再从大数值孔径(NA)的物镜波像差数据中解析出离焦量的大小与方向。仿真结果验证了基于波像差判据的离焦计算方法的正确性,NA≥0.5时,离焦探测灵敏度可达4 nm, 通过实验验证了同步相移显微干涉检焦方法的可行性,检焦精度可达10 nm以内,满足激光直写高精度的测量要求。
实时检测 同步相移 显微干涉 波像差 离焦量 real-time detection synchronous phase-shifting microscopic interference wave aberration defocusing amount 
应用光学
2021, 42(4): 703
王乾廷 1,2,3曾宪斌 1,2,3陈昌荣 4,*练国富 4[ ... ]王彦 5
作者单位
摘要
1 福建工程学院材料科学与工程学院,福建 福州 350118
2 福建省新材料制备与成形技术重点实验室,福建 福州 350118
3 福建省精确成型制造工程研究中心,福建 福州 350118
4 福建工程学院机械与汽车工程学院,福建 福州 350118
5 英国布莱顿大学计算、工程与数学学院,英国 布莱顿BN2 4AT
针对模具表面易磨损失效的问题,本文采用同步送粉激光熔覆技术在Cr12模具钢表面制备了一系列Fe50-TiC复合熔覆层,并利用扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机对熔覆层的微观组织、气孔率、显微硬度及耐磨性能进行分析,探索TiC含量对Fe50-TiC熔覆层的影响规律。研究结果表明:随着TiC含量的增加,复合熔覆层的显微硬度逐渐增大,耐磨性随之增强,但气孔率也呈增大的趋势,未熔TiC颗粒增多,基于颗粒形核生长的组织增多;当TiC的质量分数为35%时,熔覆层的气孔率有所下降,TiC以溶解形核生长的树枝晶为主,熔覆层的平均显微硬度(46.3 HRC)约为基体的2.4倍,磨损体积约为基体的13%。采用Fe50-35%TiC复合粉末制备的Fe50-TiC熔覆层具有较优的综合性能。
激光技术 激光熔覆 显微组织 显微硬度 耐磨性 气孔率 
激光与光电子学进展
2021, 58(7): 0714002
作者单位
摘要
1 福建工程学院机械与汽车工程学院, 福建 福州 350118
2 福建信息职业技术学院, 福建 福州 350118
为了利用激光熔覆技术实现模切机刀辊刀刃的增材制造, 以激光功率、扫描速度、离焦量为影响因素, 在45钢表面进行WC增强Ni基混合粉末的单道激光熔覆正交试验, 制备单道激光熔覆梯度涂层, 并对熔覆层的显微组织结构、缺陷率、残余应力以及显微硬度进行分析。由分析结果得出, 熔覆层组织呈现出有利于改善熔覆层性能的明显分层; 缺陷率随着扫描速度和离焦量的增大而增大, 随着激光功率的增大先增大后减小, 其中扫描速度对缺陷率有显著的影响; 熔覆过程中熔覆层与基体之间的温度差以及熔覆层与基体之间热膨胀系数差异是产生残余应力的主要原因。各因素对残余应力的影响主次顺序为扫描速度>激光功率>离焦量。组织分层的结构有利于缩小熔覆层与基体的线膨胀系数差异; 显微硬度从基体到熔覆层顶部呈阶梯状增长, 熔覆层顶部的显微硬度可达到70 HRC, 是基体的3~4倍, 优于目前实际大规模使用中性能最优的进口粉末冶金硬质合金的模切机刀棍刀刃硬度(63 HRC)。
激光熔覆 梯度涂层 正交试验 单道 laser cladding gradient coating orthogonal test single channel 
应用激光
2019, 39(1): 24

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