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选择下列全部论文 将 选定结果
遥感与传感器
何巧莹  黄林海  
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摘要
为了提高科考人员探测未知环境时的安全系数,实现无接触测量,同时解决二维平面成像无法获取物体距离信息和尺寸信息的问题,设计并实现了一套基于单点脉冲激光测距仪的三维扫描成像系统。首先,利用方差过滤和高斯拟合提高单点激光测距的精度。其次,修正云台角度偏差后通过云台的转动有序扫描并获取物体表面的点云数据。最后,利用具有噪声的基于密度的聚类算法对获取的点云噪声进行滤波,得到轮廓分明、角度清晰、距离准确的三维点云图像。在室内对普通纸盒的成像实验结果表明,该系统测量距离、物体面积以及角度拟合的误差均小于5%;在室外对200 m内的大型建筑进行成像,结果表明,该系统能有效探测未知环境和感知障碍物。
激光与光电子学进展
2021, 58(6): 0628002
激光器与激光光学
李洪波  郭猛  王琳  邓成旭  骆俊廷  
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摘要
为了对H13模具钢进行更好的强化和修复,在H13钢基体上采用激光熔覆制备了H13/Ni/WC混合粉末双层梯度熔覆层,在两层熔覆层的初始粉末中,Ni/WC混合粉末的质量分数分别为15%和30%。测试并比较了基体与熔覆层的显微硬度、高温硬度、热疲劳性能和耐磨损性能,探讨了熔覆层的磨损机理。熔覆层横截面的显微硬度从基体到熔覆层外表面呈明显的梯度分布规律,接近熔覆层外表面区域的显微硬度为1100 HV,而基体的显微硬度仅为400 HV。高温硬度测试结果表明:随着测试温度升高,基体和接近熔覆层外表面区域的硬度均下降,且熔覆层下降的幅度大于基体,室温时基体和熔覆层的硬度分别为1347.68 HV和1510.35 HV;当测试温度达到800 ℃时,基体和熔覆层的硬度分别下降到1006.8 HV和921.4 HV;当测试温度为500 ℃左右时,两区域的硬度相当。耐磨性测试结果表明:当测试温度在500 ℃以下时,熔覆层的耐磨性优于基体;当测试温度在500 ℃及以上时,熔覆层的耐磨性低于基体。主要原因是当测试温度低于500 ℃时,熔覆层中马氏体的强度和硬度很高,使得熔覆层较基体具有更高的硬度;但当测试温度高于500 ℃时,会发生退火现象,从而导致熔覆层表面的硬度和耐磨性急剧下降。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314006-1
激光器与激光光学
张天刚  张倩  姚波  李宝轩  
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摘要
采用通快TruDisk4002型同轴送粉光纤激光器,在TC4合金基材表面上制备了单道Ni基激光熔覆层,其中TC4合金的质量分数为35%、Ni60的质量分数为65%,涂层无裂纹气孔等缺陷。通过ABAQUS软件建立了涂层的有限元模型,温度场模拟结果显示,熔池出现“慧尾”现象,与实际激光热源的运行特点吻合。熔池最高温度为3200 ℃左右,激光热源前端的温度梯度大,热源后端的温度梯度小,熔池轮廓与涂层的形貌特征基本吻合,尺寸误差小于5%。从涂层残余应力场的分布来看,熔覆层两侧边缘区域和结合区附近的应力集中现象较为严重,容易萌生裂纹,熔覆层两侧的裂纹主要与高斯热源的分布特点相关,结合区的裂纹主要是由熔覆材料的热物性能差异导致的。实验结果表明,熔覆层的边缘和结合区均出现了明显的裂纹缺陷,与有限元计算结果一致。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314003-1
激光器与激光光学
周文  葛茂忠  王太明  项建云  
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摘要
为了研究激光冲击处理对GH3039高温合金表面完整性的影响,对GH3039高温合金试样进行了不同次数的激光冲击。采用表面轮廓仪、显微硬度计及X射线衍射仪等表征了激光冲击前后GH3039高温合金的表面粗糙度、显微硬度、残余应力、微观结构及物相组成。结果表明:与母材相比,在激光一次、二次和三次冲击后,试样的表面粗糙度平均值分别增加了28.5%、54.1%和109.1%,表面显微硬度分别增加了21.4%、26.5%和28.6%,试样的近表层平均晶粒尺寸分别减小了54.5%、57.1%和59.3%;激光冲击处理将试样表面的残余应力由拉应力(75 MPa)转变为压应力(一次冲击后为-275 MPa、二次冲击后为-302.4 MPa和三次冲击后为-335 MPa);激光冲击试样的变形层深度由1.2 mm左右(一次冲击)增加到1.5 mm左右(三次冲击);随着冲击次数的增加,衍射峰的半峰全宽明显增大,这归因于晶粒细化和微观应变的增加。
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314001-1
Early Posting
余春风  胡永俊  卢冰文  马文有  [ ... ]王岳亮  董东东  刘敏  
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摘要
选区激光熔化(SLM)增材制造技术为NiTi形状记忆合金复杂结构件的制造开辟了新途径,已成为智能材料领域的研究热点之一。本文采用OM、SEM、XRD、DSC、压缩和拉伸等实验手段,重点探究了扫描间距h对SLM成形NiTi合金致密度、组织结构、相变行为及力学性能的影响。结果表明:线能量密度在100 J/m ~250 J/m范围内时,可获得连续且稳定的单熔道试样。随扫描间距h从115 μm减小到64 μm,SLM成形NiTi合金块体的NiTi (B2)相含量有所减少,相对密度增大,表面粗糙度减小,相变温度逐渐增大。其中,扫描间距h=77 μm的NiTi块体试样成形质量和综合性能最佳,其致密度为98.5%,压缩强度和拉伸强度分别为3351 MPa和839 MPa;第1次压缩循环后,超弹性可回复应变为5.99%,应变回复率高达97%。第10、20次压缩循环后,可回复应变仍保持有5.77%和5.75%。
激光与光电子学进展
2021, 58(19): 8
激光器与激光光学
摘要
为有效改善TC4合金表面的耐磨性能,以TC4+NiCr-Cr3C2为熔覆材料,利用德国通快4002同轴送粉激光器,在TC4表面熔覆了TiC增强钛基涂层。采用多种实验表征技术手段和测试设备研究分析了涂层微观组织和耐磨性能。结果表明:熔覆层生成相主要由增强相TiC和连续基体相α-Ti组成;涂层表面层中TiC主要以颗粒状相形式存在,中间层以树枝晶状相形式存在,结合区以羽毛状相形式存在;Ni、Cr、Al和V元素未与Ti元素形成反应析出物,属于基体固溶元素;涂层平均显微硬度(536 HV0.5)的提升得益于TiC和Ni、Cr、Al、V元素在基体中的强化固溶,较TC4基材显微硬度提高了约50%,涂层磨损体积和摩擦系数较TC4基材分别下降了约27%和25%,磨损机理为磨粒磨损。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 114001
综述
摘要
脉冲激光沉积技术作为一种简单、通用和高效的薄膜生长技术,在科研和工业领域具有广泛的应用前景。在许多高科技应用中对薄膜质量的要求日趋严格,如何减少或消除薄膜内部和表面的微粒成为了亟待解决的问题。介绍了脉冲激光沉积技术中微粒出现的根源并讨论了各种微粒控制技术的优缺点,最后简要展望了脉冲激光沉积微粒控制技术的发展趋势。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0100004
激光器与激光光学
摘要
选择低成本的316L不锈钢旧粉进行选区激光熔化(SLM)成形,拟通过工艺参数优化和热处理来提高产品的性能。采用平均粒径为27.6 μm的316L不锈钢旧粉,在不同的工艺参数下制备多组试样,然后进行微观形貌观察和力学性能测试;选取成形性能较优的试样,研究不同冷却方式的热处理工艺对试样力学性能、耐蚀性以及组成相的影响。研究结果表明:激光能量密度为54 J/mm 3时,试样的成形性能(硬度、抗拉强度、延伸率等)最佳,且激光能量密度一定时,成形性能与激光功率、扫描速度密切相关;热处理后,试样表现为硬度和抗拉强度下降,延伸率和耐蚀性增大,奥氏体组织未发生转变,仅晶粒尺寸变大。使用316L不锈钢旧粉进行SLM成形时,选择适宜的成形参数与热处理方法可以使成形件具有优良的力学性能。
激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0114006
Early Posting
陈滋鑫  周后明  徐采星  
收起
摘要
激光熔覆是一种先进的表面改性技术,在航空航天、石油化工等领域应用广泛。本文综述了激光熔覆涂层裂纹的研究进展,阐述了裂纹的分类、形成机理和检测方法,并从优化工艺参数、优化复层设计、优化粉末组成、优化工艺方法等方面,总结了防控裂纹的应对措施,并提出了一些解决覆层开裂问题的建议以及今后的研究方向和思路。
激光与光电子学进展
2021, 58(07): 6
激光器与激光光学
何旭宝  肖虎  马鹏飞  张汉伟  [ ... ]王小林  许晓军  
收起
摘要
基于双色镜的光谱合成技术可突破单个光纤激光器输出功率极限的限制,是获得高功率、高光束质量激光输出的有效技术手段。理论上,初步探究了参与合成的光束位置偏移及倾斜误差对合成光束质量的影响,结果表明光束倾斜误差对合成系统的输出特性影响显著。实验上,开展了两路窄线宽光纤激光器的合成实验,使用双色镜作为合成元件,获得了最大输出功率为2355 W的高光束质量共孔径合成输出,光束质量M2为1.9,合成效率大于99%,实验验证了双色镜在反射和透射情况下具有较高的效率。通过进一步提高单路光纤激光的输出功率或增加合成路数,可以实现更高功率和更好光束质量的共孔径激光输出。
红外与激光工程
2021, 50(2): 20200385
00 11