期刊基本信息
创刊:
1981年 • 双月刊
名称:
应用激光
英文:
APPLIED LASER
主管单位:
上海科学院
主办单位:
上海市激光技术研究所
出版单位:
应用激光
主编:
王之江
ISSN:
1000-372X
刊号:
CN 31-1375/TN
电话:
021-64700560-4
邮箱:
地址:
上海市宜山路770号
邮编:
200233
定价:
55元/期
应用激光 第38卷 第3期
研究Hastelloy C-276激光熔覆层的组织与性能, 为炮管激光修复做好基础研究工作。利用激光熔覆系统在炮管表面制备Hastelloy C-276熔覆层, 采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计和电化学工作站, 研究其显微组织形貌、显微硬度及耐蚀性。在炮钢表面制备的Hastelloy C-276熔覆层质量良好, 无明显气孔、裂纹等缺陷, 厚度约为1.2 mm, 组织均匀, 晶粒细小, 与基体结合良好。从熔覆层表面到基体的硬度分布呈先升后降趋势, 熔覆层平均硬度在280 HV左右, 相变区硬度最高达到500 HV, 基体平均硬度在350 HV左右。炮管原始镀铬层的自腐蚀电位为-0.734 V, 自腐蚀电流密度为2.39×10-6A/cm2, 熔覆层试样的自腐蚀电位为-0.326 V, 自腐蚀电流密度为3.59×10-6A/cm2, 与原始镀铬层相比, 熔覆层的自腐蚀电位值正移, 腐蚀电流密度值稍微偏大, 但仍在同一级量。采用激光熔覆技术, 能够在炮钢表面制备综合质量良好的Hastelloy C-276熔覆层, 且其具有优良的耐蚀性, 与基体结合良好, 可以部分补足身管强度。
激光熔覆 炮钢 显微组织 显微硬度 耐蚀性 laser cladding Hastelloy C-276 Hastelloy C-276 gun steel microstructure microhardness corrosion resistance 采用选区激光熔化(SLM)技术成型钴铬合金, 运用正交实验法研究了激光功率P、扫描速度v、铺粉厚度h和扫描间距d对多层成型件致密度、上表面粗糙度和侧面粗糙度的影响规律。实验结果表明, 铺粉厚度是影响SLM成型件致密度大小的最重要因素, 而激光功率是影响成型件上表面和侧面粗糙度的最重要因素。获取了优化的工艺参数为P=170 W, v=500 mm/s, h=0.03 mm, d=0.08 mm, 该工艺参数下成型件的致密度最高达97.05%, 上表面粗糙度Ra最低为20.3 μm, 侧面粗糙度Ra为15.5 μm。致密度和表面粗糙度之间存在相互影响关系, 表面粗糙度的累积效应会导致成型件致密度降低。
选区激光熔化 钴铬合金 表面粗糙度 致密度 工艺优化 selective laser melting Co-Cr alloy surface roughness density process optimization 利用选区激光熔化(SLM)技术对S136模具钢粉末进行较优成形工艺参数下的块体成形试验, 试验测定了成形件相对致密度, 分析激光能量密度和熔道搭接率对成型致密度的影响规律。实验结果表明, 在激光功率140 W, 扫描速度550 mm/s, 扫描间距0.08 mm时, 相对致密度超过99%; 在最优相对致密度条件下, S136钢SLM成形线能量密度范围为0.255~0.26 J/mm, 熔道搭接率范围为25.77%~27.93%, 相对致密度与体能量密度之间满足关系式d=-0.001 76×ψ2+0.559 87ψ+53.421 92, 并且体能量密度为159.05 J/mm3, 试件相对致密度到达最大值。
选区激光熔化 相对致密度 线能量密度 体能量密度 熔道搭接率 selective laser melting relative density linear energy density bulk energy density overlap ratio of weld seam 为了研究激光扫描方式对激光选区熔化成形件组织和性能的影响, 采用S形正交和旋转分区两种扫描方式制备了316L不锈钢成形件。测试了成形件的致密度及表面粗糙度, 并对其组织形貌及室温拉伸力学性能进行了对比分析。结果表明, 在其他工艺参数相同的条件下, 用旋转分区扫描方式能够减小成形件的表面粗糙度, 并提高其致密度。旋转分区扫描层内靠近熔合线主要是柱状晶, 熔道中心主要为胞状晶, 晶粒尺寸在 0.4~0.9 μm 之间, 组织比较致密; S形正交扫描的柱状晶区域不明显, 且存在球化的粉末和孔洞, 熔道中心的胞状晶较粗大。旋转分区扫描成形件的室温拉伸强度略高于S形正交扫描成形件, 主要是由于S形正交的成形件存在粉末未熔合及孔洞等缺陷所致。
激光选区熔化 扫描方式 致密度 抗拉强度 selective laser melting scanning method density tensile strength 针对轧机齿面边界润滑磨损失效、堆焊修复性能低的问题, 在齿轮常用钢(20CrNi2Mo)表面激光熔覆制备自润滑耐磨涂层。研究了自润滑耐磨涂层设计可行性、粉末成分对熔覆层摩擦系数、磨损量的影响。在CFT-1型摩擦磨损试验机对熔覆层、基体及堆焊层进行干摩擦滑动磨损试验, 检测摩擦系数及磨损量。结果表明, 各激光熔覆层磨损量均小于堆焊层, 涂层设计可行; MoS2的加入显著提高了涂层耐磨性, 最小磨损涂层C1磨损量为4.38×10-3mm3, 相对耐磨性分别是基体和A2涂层的17.35倍和1.68倍; 添加润滑相MoS2的C1摩擦系数相对纯铁基的A1涂层提升了66.7%。
激光熔覆 粉末成分 摩擦系数 磨损量 针对液压支架立柱易出现点蚀、磨损等问题, 采用激光熔覆技术在液压支架立柱母材27SiMn钢表面制备了铁基合金熔覆层, 并分析了熔覆后试样的显微组织、显微硬度、磨损率以及磨损形貌。结果表明, 熔覆层和基体之间实现了良好的冶金结合, 熔覆层的上部的组织较为致密, 晶粒细小, 中部和底部主要是具有典型定向凝固特征的柱状晶, 晶粒较为粗大。熔覆层、热影响区以及基体材料的显微硬度逐渐减小, 显微硬度曲线呈台阶状分布。在定载荷情况下, 随着摩擦速度的增大, 试样的磨损率先增大后减小; 在定转速情况下, 试样的磨损率随着载荷的增加呈现缓增到激增的趋势。熔覆层的磨损形貌表明其磨损机制主要是磨粒磨损、粘着磨损和剥落磨损。
激光熔覆 显微组织 显微硬度 磨损率 磨损形貌 laser cladding microstructure microhardness wear rate wear morphology 采用激光送丝堆焊技术对预置缺陷(缺陷深度0.4、0.8、1.2、1.6和2.0 mm, 样品厚度4 mm)的30CrMnSiNi2A超高强度钢进行修复, 对激光功率、激光扫描速度、送丝速度进行正交试验得出最佳工艺, 以获得性能优良的修复样品。利用光学显微镜(OM)、电子扫描显微镜(SEM)、显微硬度仪和万能试验机对修复件熔池尺寸、显微组织、显微硬度、抗拉强度和拉伸断口进行了研究。结果表明, 1.2 mm缺陷深度, 激光功率3.1 kW, 焊接速度0.9 m/min, 送丝速度2.4 m/min时, 修复件性能最佳, 抗拉强度达到原件设计标准, 断口出现在堆焊层。工艺参数影响着熔池质量尺寸参数, 包括熔深、堆焊层宽度和堆高, 从而影响修复件质量。根据缺陷深度, 采用各自的最佳工艺, 在预置缺陷深度0.4 mm、0.8 mm和1.2 mm的样品中, 抗拉强度基本达标, 超过1.2 mm时, 抗拉强度急剧下降,不达标。由此得到预置缺陷的样品临界修复尺寸是1.2 mm, 即占板厚的30%。
超高强度钢再制造 激光送丝堆焊 正交试验 修复工艺 临界修复尺寸 remanufacturing of ultra-high strength steel laser wire-feeding surfacing welding orthogonal experiment 30CrMnSiNi2A 30CrMnSiNi2A repair process critical repair dimension 为提高海洋集输用材综合力学性能和耐腐蚀性能, 降低海洋环境用材的损耗, 开发了一种高熵合金海洋用材料。方法是利用激光熔覆技术制备碳含量质量分数为0.5%、1.0%、1.5% CrMnFeCoNi高熵合金, 研究了不同碳含量的高熵合金微观组织、组成相、显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果显示随着碳含量升高, 合金组织中渗碳体和马氏体含量逐渐升高, 马氏体、渗碳体形貌以及组成相也会发生转变; 合金显微硬度先升高后降低, 含碳量为1.0%时达到峰值242.667 HV0.5; 合金耐磨性随着含碳量的升高逐渐升高, 含碳量为1.5%时, 耐磨性最好; 含碳量上升, 合金的耐腐蚀性能先上升后降低, 1.0%含碳量合金耐腐蚀性最佳。综合力学性能及成本考虑, 实验最终选用含碳量为1.0%的CrMnFeCoNi高熵合金作为新型海洋集输系统用材。
海洋集输 高熵合金 含碳量 力学性能 marine gathering high entropy alloy carbon contents mechanical properties 利用激光熔覆技术, 在45#钢板上制备Ti/YCF104合金涂层, 利用激光共聚焦显微镜和显微硬度计分别对熔层组织和显微硬度进行了测试。结果表明, 随着Ti含量的增加, 熔层稀释率逐渐增大。Ti有助于细化晶粒, 当Ti含量在1%左右时, 组织最均匀。随着Ti含量增加, 组织生长驱动力变大, 晶粒长大, 组织变粗大。Ti含量在1%左右时, 熔层显微硬度变化不大, 但由于组织均匀化程度提高, 显微硬度波动小。随着Ti含量增加, 显微硬度值明显减小。在一定Ti含量范围内, 熔层显微硬度对Ti含量不敏感。
Ti/YCF104涂层 激光熔覆 金相组织 显微硬度 Ti/YCF104 coating laser cladding microstructure microhardness 研究Q235钢表面激光熔覆钛涂层的显微组织、物相组成及耐蚀性能。采用激光熔覆技术在钢材表面先制备镍金属层作为过渡层, 再通过激光熔覆技术制备出钛的表面层。采用SEM观察了熔覆层的表面形貌, 采用Zahner Zennium 型电化学工作站对熔覆层的耐蚀性能进行了研究。结果表明, 过渡层的引入可以显著改善钢材和钛连接处材料界面的状况, 能有效减少脆性金属间化合物的生成; 可以显著改善涂层的表面成型质量; 制备出的涂层的耐蚀性比基体材料要好。过渡层的厚度以及表层熔覆工艺中对过渡层的稀释率的控制, 是熔覆层成型质量的关键。
Q235钢 钛 激光熔覆 过渡层 耐蚀性能 Q235 steel titanium laser cladding transition layer corrosion resistance 采用机械合金化和激光熔覆技术制备了NbMoTaW高熵合金粉末及其涂层, 分析了涂层的相结构、显微组织及硬度。结果表明, 粉末由简单BCC结构的超细纳米晶组成; 粉末经激光熔覆后获得了NbMoTaW高熵合金涂层, 涂层主要由富Mo、W的BCC1主相、富Nb、Ta的BCC2相和富Fe相组成, 涂层表面平均硬度达1 560 HV0.1。
高熵合金 涂层 微观组织 high-entropy alloy coating microstructure 为探究熔覆涂层表面加载激光冲击波对其应力状态、大小及微观组织的影响, 采用高能量脉冲灯抽运YAG 激光器对NiCrBSi合金涂层进行激光冲击调控, 利用X射线衍射应力分析仪对激光冲击调控前后的合金涂层表面应力状态进行分析, 利用扫描电镜观察涂层微观组织, 探究涂层组织与激光冲击波植入拉应力的关系。结果表明, 激光双点离散冲击后, 冲击区与近冲击区均呈压应力, 最大压应力为-350 MPa。单道单层连续激光冲击后, 熔覆层压应力最大值为-328.74 MPa, 植入压应力最大可达489 MPa。激光冲击前熔覆层未搭接区较搭接区的组织更均匀, 初始晶粒更细小。激光冲击前熔覆层搭接处的最大主应力平均值约130 MPa, 与单道单层相近, 最小主应力表现为压应力均值约-20 MPa, 但激光冲击后搭接处的应力降幅仅250 MPa, 比单道单层小。
激光熔覆 激光冲击 残余应力 laser cladding laser shock NiCrBSi NiCrBSi residual stress 基于选区激光熔化(SLM)工艺对AlSi7Mg铝合金构件进行激光增材制造实验, 研究了激光能量密度对SLM成形AlSi7Mg构件致密化行为、显微组织, Si析出形态及力学性能的影响规律, 明晰了AlSi7Mg合金SLM成形熔池内温度场和速度场等物理冶金机制, 为激光增材制造AlSi7Mg构件显微组织调控和力学性能提升提供了理论基础。研究表明, 随着激光能量密度由150 J/m增至175 J/m, 激光成形构件的致密度由94.6%提升至近乎全密度(99.6%); 但过高的激光能量输入(225 J/m)则会导致致密度降低至99.0%。过高激光能量密度下, 温度过高的熔池使得部分低熔点合金元素蒸发形成气孔是致密化程度下降的主因。激光增材制造AlSi7Mg构件中Si颗粒呈现良好的弥散分布状态, 且形态十分细小, 呈规则网状分布, 但能量密度过高时Si颗粒会发生粗化, 不利于合金强韧化。在优化的激光能量密度下(200 J/m), 激光增材制造AlSi7Mg构件力学性能获得显著提升, 显微硬度达165 HV, 拉伸强度达475.8 MPa, 延伸率达6.4%, 比传统铸造或粉末冶金AlSi7Mg合金力学性能提高20%以上。
激光增材制造 选区激光熔化 铝合金构件 力学性能 laser additive manufacturing selective laser melting aluminium alloy parts mechanical properties 为了探究激光增材制造熔覆层残余应力分布, 减小残余应力对零件性能的影响, 采用ANSYS软件建立了单层熔覆模型, 对其温度场和应力场进行了分析, 研究了激光增材制造熔覆层截面轴向方向和水平方向残余应力的分布规律。结果表明, 残余应力主要体现在轴向方向, 且轴向方向的残余应力主要表现为拉应力, 随熔覆层深度增加拉应力先增大后降低趋势, 其最大拉应力为位置处在距离基材0.2 mm处。与现有文献实验结果一致, 验证了该模型的正确性及可靠性, 为调控或降低残余应力的工艺参数优化选择提供指导。
激光增材制造 熔覆层 残余应力 数值模拟 laser additive manufacturing cladding layer residual stress numerical simulation 针对激光熔覆过程, 建立FLUENT三维瞬态熔化-凝固模型, 研究由表面张力梯度引起的Marangoni流对熔池温度、温度梯度、熔体冷却速率和流动行为的影响。研究结果表明, 激光熔覆区域的温度场基本呈椭圆形分布, 且在Marangoni流影响下, 熔池内温度、温度梯度和冷却速率均低于无Marangoni流影响下的温度、温度梯度和冷却速率。同时, 在Marangoni流影响下, 熔池表面的熔体流向为径向向外, 形成两个方向相反的涡流, 并在表面引发流速奇异双峰现象, 即熔池中心流速最小而两侧流速最大。随着熔池深度的增加, 流速奇异性逐渐消失。
激光熔覆 Marangoni流 熔池 laser cladding FLUENT FLUENT Marangoni convection molten pool 以Cu箔为填充金属, 采用碟片激光器对厚度为2 mm冷轧TA2/409不锈钢层状复合板进行了拼接焊接实验, 研究了不同热输入(50~150 J/mm)对焊接接头宏观形貌、显微组织及力学性能的影响。实验结果表明, 随着热输入的增加, 焊缝横截面的熔宽、熔深及凹陷量均逐渐变大, 热输入为60~150 J/mm可以获得完全焊透的接头, 焊缝的横截面形貌由“漏斗状”变成“沙漏状”; 不同热输入条件下, 焊缝区的显微组织以Fe基固溶体为主, 随着热输入的增加, Cu基固溶体含量逐渐减少, TiFe2含量逐渐增加, 导致焊缝区中部的平均显微硬度逐渐增加; 拉伸试样的断裂位置均在焊缝区, 断裂方式为脆性断裂, 其抗拉强度先增大后减小。当热输入为75 J/mm时, 焊接接头的抗拉强度可达到基材的88.6%。
激光焊接 复合板 显微组织 力学性能 laser welding composite plate microstructure mechanical properties 采用4 kW的光纤激光和MAG电弧复合焊接10 mm厚的Q345B钢, 研究工艺参数对焊缝气孔的影响, 如光丝间距、焊接电流、激光功率, 激光前后位置以及给激光单加保护气等; 观察和分析焊缝气孔的成形原因。结果表明, 焊缝气孔的存在影响因素复杂, 合理匹配的工艺参数能使气泡有时间和空间逃逸从而避免焊接气孔的存在; 光丝间距、焊接电流和激光功率等参数之间的匹配关系对焊缝气孔的产生有重要影响, 当激光功率为恒定值3.5 kW时, 焊接电流295 A, 光丝间距2 mm的焊缝无焊接气孔出现, 若拉大光丝间距, 焊接电流可以适当增大; 激光在后焊接熔深较大, 但对气孔的抑制作用不明显。
复合焊 焊接气孔 控制方法 composite welding welding porosity control method 针对激光拼焊焊缝边界特征点识别容易受噪声干扰, 识别鲁棒性不强问题, 提出了一种基于迭代的特征点识别方法。首先, 采用最大类间方差法与灰度重心法提取结构光条纹中心线; 其次, 结合条纹中心线畸变特征, 构造直线并计算中心点到直线距离, 获得距离曲线, 由距离曲线局部极值点对特征点进行初步定位; 再次, 在初步定位点的小范围内重新构造直线并进行迭代处理准确识别焊缝左右边界特征点; 最后, 通过序列图像信息对识别的特征点进行校正。采集不同焊接工艺参数下的激光拼焊焊缝图像进行实验, 左右边界特征点列坐标绝对误差均值与均方根误差均在2~4个像素。结果表明, 该方法识别精度高, 并具有较强的鲁棒性。
特征点识别 迭代法 结构光 激光拼焊 不等厚 feature points recognition iterative method structured light tailored blank laser welding different thickness 金属与金属配副的滑动导轨具有刚度高、承载力强等优点, 但该类型导轨存在摩擦系数大、响应速度慢的缺点, 严重限制了该型导轨的使用范围。根据仿生学原理使用激光微织构技术在金属滑动导轨副表面加工出有序排列的微凹坑以改善导轨的摩擦学性能。通过Matlab仿真验证微凹坑造型对减少摩擦副摩擦力的作用, 并在40Cr盘试样端面加工规则、有序排列的微凹坑, 与HT200销试样配副, 在Rtec摩擦磨损试验机上开展导轨的摩擦特性试验研究。仿真和实验结果表明, 微凹坑不仅可以改善导轨的储油情况, 还可以产生动压润滑效应, 有效地降低金属配副滑动导轨的摩擦系数, 实验中最大摩擦系数可降低72%。
滑动导轨 激光仿生微织构 动压润滑效应 摩擦系数 sliding guide laser bionic micro-texture dynamic pressure lubrication effect friction coefficient 为了改善干摩擦条件下GCr15/Si3N4摩擦副的摩擦磨损, 在GCr15表面加工激光复合织构, 研究摩擦副的摩擦磨损行为。采用Nd: YAG激光器在GCr15表面加工不同间距织构, 并在织构凹槽中填充树脂基复合材料; 采用销-盘摩擦磨损试验机测试摩擦副的摩擦磨损性能, 并对摩擦副表面形貌和磨屑特征进行观测分析。试验发现, 在试验范围内, 织构间距为1.0 mm, 填充润滑剂为PTFE, 填充比例为20%时, 试件表面有大面积润滑剂黏着, 可形成润滑膜, 摩擦系数较低, 耐磨性较好。干摩擦条件下, 复合织构试件摩擦系数为0.131, 接近金属与自润滑材料的摩擦系数, 对摩球磨斑为Ф 421.7 μm, 试件表面磨痕宽425.7 μm。相比无织构试件, 激光复合织构在干摩擦条件下可有效改善摩擦配副摩擦磨损性能。
摩擦磨损 激光复合织构 润滑剂 friction and wear hybrid laser surface texturing lubricant GCr15 GCr15 采用正交实验法对GH4133高温合金进行激光打孔实验研究与分析, 得到了脉冲宽度、脉冲能量、扩束比、离焦量和辅助气体压力等参数对微孔锥度和上下孔径的影响程度, 并采用综合平衡法获得了GH4133高温合金激光打孔的优化工艺参数组合。结果表明, 离焦量、扩束比、脉冲宽度对微孔锥度的影响较大, 辅助气体压力和脉冲能量的影响较小; 离焦量、脉冲能量对上下孔径影响较大, 扩束比、辅助气体压力、脉冲宽度的影响较小; 得到的优化工艺参数组合为脉冲宽度0.5 mm, 脉冲能量1 J, 扩束比4, 离焦量1 mm, 辅助气体压力3.0 bar; 并通过实验验证, 采用优化工艺参数组合可加工出锥度和上下孔径均较小的微孔, 且成型质量较好。
激光技术 激光打孔 正交实验 微孔成型质量 高温合金 laser technology laser drilling orthogonal experiment microhole formation quality superalloy 为了获得激光整形的高精度青铜结合剂成形砂轮, 采用高像素相机、双远心镜头、背光源、数控机床和光纤激光器为主要的硬件, 分析了切向整形的过程和检测需求, 采用磨削复映法的视觉检测方式, 结合数字图像处理技术设计了标准轮廓建立、双模板匹配定位、修整补偿等关键算法; 设计了防护机械结构, 搭建了一套高精度成形砂轮轮廓检测激光切向整形系统。以V形槽整形试验为例, 经过粗修整和补偿加工后V型槽的偏差值在17 μm以下, 并实现几何形状参数误差在5%以内。试验表明, 该系统可以实现砂轮几何形状轮廓与尺寸的准确检测, 通过补偿整形能够有效且快捷的获得高整形精度。
高精度 激光切向整形 成形砂轮 图像处理 high precision laser tangential shaping forming grinding wheel image processing 为了研究金属杂质粒子周围基质温度场的分布, 基于Mie理论和强吸收体热传导理论模型提出了以金属杂质粒子为球心的复合球体热传导模型, 利用有限元分析思想方法和拉普拉斯变换方法, 得到嵌入熔石英的金属杂质粒子周围基质的温度场分布模型。该模型适用于模拟不同半径的金属杂质粒子周围基质的温度场分布。通过研究在波长为1 053 nm, 持续时间为10 ns的激光辐照下, 半径为100 nm的铜杂质粒子周围熔石英基质温度场的分布结果, 表明基质温度较高的区域主要集中在100~200 nm之间; 在激光脉冲末端, 复合球体半径约为100 nm处, 基质温度达到最高; 基质吸收率的大小受温度影响且与温度成正比关系, 在温度场的模拟过程中基质吸收率的变化所产生的影响不容忽视。通过对基质温度场的研究分析, 进一步明晰了激光诱导材料发生损伤的机理, 该模型对激光诱导材料发生损伤的形态以及材料周围应力场的分布研究具有重要的意义。
激光辐照 热传导模型 复合球体 温度场分布 laser irradiation heat conduction model composite sphere temperature field distribution 光谱在采集过程中, 时常伴随随机噪声, 为获得高质量的样品光谱信息, 必要的光谱降噪处理成为光谱预处理环节的重要组成部分, 目前, 针对高维激光拉曼光谱的构建与降噪研究相对较少。以羊奶粉为例, 提出了以激光强度为外扰的二维相关高维拉曼光谱的构建, 实现了样品的三维拉曼光谱分析, 展现了更为丰富的光谱信息; 其次, 提出了以相关系数为评价指标的高维拉曼光谱降噪策略评估方法, 研究了Savitzky-Golay滤波, Haar小波, Daubechies小波和Biorthogonal小波处理拉曼光谱数据的降噪效果。结果显示, 拉曼光谱数据蕴含丰富的样品化学特征信息, 通过光谱降噪处理可有效降低随机噪声的影响, 不同降噪函数的光谱处理效果存在差异, 以相关系数为评估指标可量化分析降噪函数的适用性, 针对实验体系, Savitzky-Golay滤波降噪处理效果较好。
激光拉曼光谱 降噪 高维数据 奶粉 二维相关 laser Raman spectroscopy noise reduction high-dimensional data milk powder two-dimensional correlation 为了在304不锈钢表面上加工微小结构型腔, 一套光纤激光掩膜微细电解复合加工装置被研发, 对光纤激光掩膜微细电解复合加工的机理及影响其加工精度的因素进行研究。首先, 利用激光表面打标技术, 使光纤激光束在304不锈钢表面直写, 进行激光制掩膜, 在工件表面上生成Fe、Cr等金属氧化物层, 形成抗腐蚀性掩膜保护层。随后, 进行微细电解加工, 利用激光打标生成的掩膜层耐腐蚀特性, 依靠简单片状电极在微细电解加工中就能进行304不锈钢的定域腐蚀, 快速实现微小型腔加工。对加工电压、极间间隙、电解液浓度、脉冲电源占空比、激光功率等对加工精度有影响的因素进行分析, 选择合适的加工参数, 经过三次掩膜电解复合加工, 加工出深约为17.8 μm不锈钢方形等型腔, 该工艺在微小型腔模具加工等领域有广阔发展前景。
激光表面改性 微细加工 电解加工 掩膜 不锈钢 laser surface modification microfabrication electrochemical machining masking stainless steel 研究了射频板条CO2激光器光束整形系统球面镜横向位移失调和角度失调对输出光束光强分布的影响。研究表明, 横向位移失调情况下, 输出光束对非稳方向的失调更加敏感, 波导方向失调对输出光束光强分布基本无影响。非稳方向横向位移失调达到0.1 mm时, 光强分布由圆形分布变为类似椭圆分布, 光强峰值也不在中心区域。角度失调情况下, 波导方向相对敏感。非稳方向失调角度仅为0.05°时, 光强分布就已经见明显的畸变。波导方向的角度失调达到0.5°时, 光束有明显的位移, 会对功率造成影响。
射频板条 非稳波导腔 光束整形 失调 RF slab unstable-waveguide cavity beam shaping misalignment 针对透明晶体与玻璃等脆硬性材料难加工的特点, 总结了目前较为新型的激光加工技术, 全面分析归纳各种激光加工工艺特性、理论模型等研究现状; 同时, 通过对比国内外适用于透明晶体与玻璃中的工业用激光源的特性, 展望了激光加工技术在透明晶体与玻璃上的应用发展趋势及方向。
透明晶体 激光加工 飞秒激光 时空同步聚焦加工 transparent crystal laser processing femtosecond laser simultaneous spatial and temporal focusing 进入二十一世纪, 激光检测技术蓬勃发展, 在工业生产、材料科学与工程、环境保护领域有着重要的应用。介绍了激光粉尘检测系统在数据传输、环境监测等方面的研究, 对基于光散射法的粉尘检测、激光差分探测式的粉尘检测、激光消光法的粉尘检测, 以及基于主动激光雷达的遥感探测, 对激光粉尘检测的研究现状, 及未来的发展进行展望。
激光检测 粉尘检测 环境保护 laser detection dust detection PM2.5 PM2.5 environmental protection 目的: 观察不同制瓣方式准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)对患者术后视觉质量的影响。方法: 收集2017-06/12于我院行屈光手术患者332例664眼。根据手术方式不同分为机械板层刀制瓣准分子激光原位角膜磨镶术组(M-LASIK)患者104例208眼, 飞秒激光制瓣准分子激光原位角膜磨镶术(FS-LASIK)患者228例456眼。观察两组患者术前, 术后1、2 w, 1、3、6 M裸眼视力(Uncorrected visual acuity, UCVA)、泪液分泌试验(Shirmer I test, SIt) 、平均非侵犯性泪膜破裂时间(Average non-invasive break-up time, aNIBUT) 、泪河高度(Tear meniscus height, TMH) 、角膜瓣厚度和角膜知觉的变化情况, 并进行对比分析。结果: UCVA: 不同手术方式患者UCVA比较, 差异无统计学意义(P>0.05)。SIt: 两组患者SIt组间比较, 差异有统计学意义(P<0.05)。FS-LASIK组术后1 M恢复正常(P>0.05), 而M-LASIK组在术后3 M时恢复至术前。aNIBUT: 不同手术方式患者aNIBUT比较差异有统计学意义(P<0.05)。FS-LASIK组在术后2 w时恢复至术前(P>0.05), 而M-LASIK组在术后1 M时逐渐恢复(P>0.05)。TMH: FS-LASIK组术后TMH恢复较M-LASIK组更快(P<0.05)。角膜瓣厚度: 两组实际角膜瓣中央厚度为与预计角膜瓣厚度差值平均值比较差异有统计学意义(P<0.05)。角膜知觉: 不同手术方式及不同观察时间角膜知觉比较, 差异均有统计学意义(均P<0.05)。M-LASIK组角膜知觉恢复较FS-LASIK组慢。结论: 飞秒激光制瓣较板层刀制瓣术后可预测性好、恢复快、视觉质量高。
准分子激光原位角膜磨镶术 飞秒激光 角膜板层刀 视觉质量 laser in situ keratomileusis femtosecond laser microkeratome visual quality 目的: 回顾分析脉冲强光(IPL)联合超脉冲二氧化碳(CO2)激光治疗面中部毛细血管扩张的疗效和安全性。方法: 整理57例IPL联合超脉冲CO2激光治疗的面中部毛细血管扩张患者的治疗档案, 统计分析皮损减退和副反应发生情况。结果: IPL联合超脉冲CO2激光治疗有效率96.49%; 添加CO2激光治疗前后痊愈率比较有统计学差异(P<0.05); 不良反应主要有色沉及点状瘢痕, 大都在3~6月内消退, 皮肤细嫩是多见的良性副反应。结论: 脉冲强光联合超脉冲二氧化碳激光是面中部毛细血管扩张安全有效高满意度的治疗手段。
毛细血管扩张 脉冲强光 超脉冲二氧化碳激光 telangiectasia pulsed light super pulsed CO2 laser IPL IPL