激光强化

摘要： 针对球墨铸铁硬度低、耐磨性不足的问题,对其进行了激光强化试验研究,摸索工艺参数对强化硬度的影响,并利用金相显微镜、X射线应力仪及磨损试验机,重点研究了激光强化后淬硬层金相组织、残余应力与耐磨性的变化.结果表明,激光强化后,球墨铸铁表面硬度显著提高,淬硬层组织为隐针马氏体+珠光体+重构碳化物+少量残余奥氏体,残余应力为压应力,整体耐磨性和抗疲劳能力显著提升.

摘要： 对15CrMnMoVA钢试件孔结构采用了坐标磨、数控磨抛和激光磨抛复合强化等不同工艺进行加工,分析其表面完整性特征,并对试件进行对称循环加速疲劳寿命试验.结果 表明,试件孔结构的疲劳破坏机制为微动疲劳,增加孔的倒角尺寸会导致疲劳寿命降低;与传统的坐标磨工艺相比,数控磨抛工艺可以提高疲劳极限5％,而激光强化与数控磨抛复合工艺可以提高疲劳极限20％;激光强化能形成较深的残余压应力强化层,数控磨抛后残余压应力层仍然深达0.5 mm;数控磨抛可以提高孔的形状精度至0.009 mm,并进一步将孔壁抛光至镜面(表面粗糙度为Ra 0.018 μm);激光磨抛复合强化工艺显著提高了孔结构的疲劳性能.

摘要： 针对铁路道岔的伤损情况,分析道岔钢轨伤损失效原因。研究钢轨表面强化处理技术,研制个性化纳米级材料,采用激光对钢轨表面进行强化,实现了道岔钢轨使用寿命、表面硬度及耐磨性的提高,该技术适用于各类轨件,可为重载线路道岔钢轨寿命延长提供新手段。

摘要： 灰铁机床导轨硬度低、耐磨性差,长期服役需要大修,强化表面硬度.采用传统强化方法,都存在很大弊端.使用激光强化技术,强化灰铁机床导轨,强化后硬度和耐磨性显著提高,变形量极小,能够有效降低机床维修成本,延长机床使用寿命.且该工艺绿色环保,对环境无任何污染,是灰铁机床导轨强化的最佳选择.

摘要： 研究激光强化及超音速火焰喷涂CuNiIn涂层对阻尼器安装螺栓疲劳性能的影响.结果表明,采用激光强化工艺可提升阻尼器安装螺栓的疲劳性能,超音速火焰喷涂制备的CuNiIn涂层致密均匀,与螺栓基体结合良好,且对基体的疲劳极限影响不大;涂层防护后,为粘着磨损和磨粒磨损,CuNiIn涂层可以有效改善抗微动磨损性能.在试验条件下,涂层使用后磨损体积减少了41％ ～55％,采用激光强化及超音速火焰喷涂CuNiIn涂层在设计给出的五级疲劳载荷的试验条件下没有发生断裂.

摘要： 目的通过对镁合金表面进行激光强化处理,改善医用AZ91D镁合金在模拟体液中的耐腐蚀性能。方法采用不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光对医用AZ91D镁合金表面进行处理,激光能量密度分别为28、23、18 J/mm^2,对激光处理后镁合金强化层的组成、显微结构、厚度、元素分布以及耐腐蚀性能等进行测试和分析。结果 AZ91D经过激光强化处理后形成致密的强化层,强化层中相的组成与基材相的组成相同,均由α-Mg和β-Mg_(17)Al_(12)组成,强化层的厚度达到300μm。Mg和Mg_(17)Al_(12)的X射线衍射峰均向低角度偏移(约0.2°),且镁合金表面晶粒均得到细化,β相的大小从平均55.705μm减小到平均6.447μm。EDS分析表明,经过激光处理后,Mg的质量分数由82.88%减少为70.13%,Al的质量分数由16.28%增加为28.08%,且Al的分布更均匀。激光处理后,镁合金在模拟体液中的电化学测试结果表明,镁合金的腐蚀电位从原来的-1274mV增加到-1215 mV,腐蚀电流密度从8.920×10^(-5) A/cm^2减小为8.826×10^(-6) A/cm^2,同时,阻抗也从原来的1000Ω增加到60 000Ω,可知激光强化镁合金的耐腐蚀性能较原始镁合金的耐腐蚀性能均有一定程度的改善。结论医用AZ91D镁合金在不同脉宽的Nd:YAG脉冲激光处理后,表面晶粒得到了细化,强化层中富集Al,在模拟体液中的耐腐蚀性能得到改善。

摘要： 通过对大H型钢粗轧辊侧壁磨损外扩而导致孔型失真现象的跟踪,查找出造成此问题的原因,采取了一系列的改进措施,提高了大H型钢生产过程的稳定性,降低了轧辊消耗。

摘要： 为了实现局部激光熔覆强化自由曲面模具的软固结气压砂轮均匀光整加工,以激光熔覆PHNi25WC-60A粉末的自由曲面模具为对象,通过激光熔覆强化试验与硬度测试得到了不同硬度梯度变化曲线,根据激光熔覆强化区模具的气压砂轮光整加工试验结果,且由数值拟合方法得到材料去除率与表面硬度之间的关系与解析表达式,通过软固结磨粒气压砂轮接触压力控制方法的光整加工试验,较好实现了局域强化硬度过渡区柔性气压砂轮光整加工材料均匀化去除,说明了接触力控制方法在针对局部激光熔覆强化自由曲面模具的气压砂轮光整中的可行性和必要性.

摘要： 在交变载荷作用下,小孔构件易产生疲劳裂纹,零件的使用寿命因此降低.为了研究制孔工艺对激光冲击强化前后小孔疲劳寿命的影响,文中选用材料为铝合金7050-T7451的双联试样进行激光强化试验,并使用不同的制孔工艺开孔,随后进行拉伸试验,试验后观察断口的疲劳源位置、孔壁质量,并测量孔壁粗糙度.试验研究表明,对于未进行激光冲击强化的试件,不同的制孔工艺对小孔件寿命无明显影响;对于激光冲击强化后的试件,使用不同的制孔工艺对小孔件寿命差异较大;因此在激光强化前后,制孔工艺对小孔件的疲劳寿命影响是不同的.

摘要： 经过激光强化处理后的轧辊表面形成一层高度均匀、细化、致密的激冷组织,该组织主要组成相为马氏体和碳化物,具有高度的热稳定性及抗热能力,细化的晶粒使硬化层具有良好的强度、硬度和韧性,特别是疲劳强度提高,可以有效地提高轧辊的耐磨性,延长其使用寿命。

摘要： 针对机采井管杆偏磨严重的油井,提出对油管内壁进行激光强化处理,以提高油管耐磨性能.为获得较好的表面强化层,研究了表面状态对N80油管激光强化的影响.利用激光器对表面未处理、表面喷砂、表面喷丸、喷涂吸光材料等不同状态的N80试样进行激光熔凝处理.通过分析不同状态下熔凝试样的表面形貌、熔凝层厚度及表面硬度得出,在相同工艺参数下,喷涂吸光材料能大大提高熔凝效果,喷丸并熔凝处理后的试样具有较高表面硬度和较大熔凝层厚度,且表面成型最好.因此,喷丸最适合作为激光熔凝的表面预处理工艺.

摘要： 在轧辊的众多失效原因中,辊面磨损是影响其使用寿命的主要因素之一.对热轧型钢辊来说,由于轧制孔型的影响,辊面磨损的不均匀性表现得异常突出.采用堆焊、高频淬火等传统强化工艺,无法改变磨损不均的现象.利用激光强化工艺参数能够动态调节的特点,根据辊面不同部位的磨损分布曲线,选择适宜的激光加工参数,可在辊面形成合理的淬硬层和显微组织匹配.检验结果表明,珠光体基体的辊面经激光强化后变为马氏体和下贝氏体的混合组织.经磨损实验机和轧钢生产的实效检验,耐磨性相对未经激光处理的轧辊提高一倍以上,实测表明强化后的孔型表面形成等比例磨损的分布曲线.

摘要： 系统研究了激光强化电刷镀技术的原理、特点、设备、工艺、镀层性能及强化机理.结果表明:激光强化电刷镀Ni镀层与普通电刷Ni镀层相比,显微硬度提高了200HV,耐磨性是普通电刷镀层的1.5倍,表面残余应力降低了200MPa,与基体结合强度高且可靠,是装备再制造工程中可广泛推广应用的一种新技术.

摘要： 在已有的薄膜卷覆法连接一维双壁碳纳米管(DWNT)长丝的基础上,对连接接头进行了激光强化的实验研究.研究结果表明,在对接头通过一定强度电流的条件下,利用激光辐照的能量作用,可以使接头处的碳纳米管长丝之间在原来单纯的物理结合(即主要靠范德华力结合)的基础上,通过长丝内双壁碳纳米管管束之间的融合作用形成一定形式的C-C键结合,从而显著提高接头的强度.激光处理之后,接头的最高拉伸强度由处理前的189.5 MPa提高到335.6 MPa.

摘要： 激光强化电沉积技术是一种先进的表面镀覆技术.概述了激光强化电沉积技术的发展和研究现状、强化机理以及激光对镀层的影响,同时也描述了激光强化电沉积技术的装置和工艺,指出了该技术的应用范围及其在维修工程和再制造工程领域的研究和应用前景。

摘要： 在发展低碳经济的需求下,减少和控制刀具磨损,是延长刀具寿命、节约制造成本的有效手段之一.磨损一般发生于刀具材料的表面,如果采用合理的表面技术,则可以有效延长刀具寿命.仿生学为新型高性能材料的发明创造提供了良好的借鉴思路.本项目应用仿生设计方法,进行切削刀具的结构设计工作.通过将激光强化与刀具表面结构仿生相结合的手段,提高刀具的磨损特性和切削特性.

摘要： 通过土壤磨损实验考察了激光强化工艺参数对65Mn 旋耕刀基体显微硬度的影响，获得65Mn 旋耕刀基体激光强化处理的最佳工艺参数。在激光功率为1400W、扫描速度为 16mm/s 和为激光功率1500W、扫描速度为18mm/s 的条件下，磨损率较小，在壤土、沙土和粘土三种土壤中进行磨损试验, 沙土中的磨损率最小激光表面处理65Mn 在土壤实验条件下耐磨性比较，实验结果表明： 65Mn 经过激光处理其表面耐磨性比一般淬火的表面的最大耐磨性提高5 倍。65Mn 表面磨损主要是磨粒磨损，激光处理65Mn 表面可以提高表面硬化层的硬度，同时可以提高材料的耐磨性，增加65Mn 的寿命。即经过激光处理后65Mn 的耐磨性都比淬火得到大大提高。土壤压力时增大磨损率增大。

摘要： 进行了脉冲和连续Nd3+:YAG激光电刷镀Ni及n-Al2O3/Ni试验,利用SEM分析了镀层表面形貌,采用X射线衍射仪分析了镀层的相结构.结果表明:与普通电刷镀镀层相比,激光强化电刷镀镀层晶粒明显细化,其中镀层的晶粒尺寸减小了约5nm,且激光的连续性对Ni镀层晶粒尺寸的影响较大.激光未对Ni镀层和n-Al2O3/Ni复合镀层的晶体结构产生明显影响,但使镍晶粒在(111)晶面具有优先生长现象。

摘要： 激光智能制造系统是中科院力学所自行研制成功的国内首套高度集成化、智能化、柔性化激光加工制造系统(具有自主知识产权),研制成果已申报了多项国家发明和实用新型心利.目前该技术已提供给上海大众汽车有限公司,并实际应用于汽车冲压件模具激光表面强化及修复,有效提高了现有模具的服役寿命,获得良好的经济效益.

摘要： 一种金属叶片激光强化工艺，通过在金属需处理区表面涂覆合金吸光涂料后，根据处理面积选择一定光斑的光束进行激光处理，处理区激光定位和运动通过对叶片局部处理区型线的数控编程实现光束的三维运动，同时，用惰性气体保护作用区，局部硬化层平均硬度达到HV450-650，并由外至内呈梯度下降；单边硬化层深度≥0.25mm；硬化带宽度可调，无处理裂纹、变形。发明解决了金属火焰、感应加热淬火时的形变问题，硬度较感应加热淬火高10-20%。

摘要： 本公开提供一种光学薄膜强化方法及激光强化装置，涉及激光技术领域。本公开提供的光学薄膜强化方法应用于激光强化装置，所述激光强化装置预存有激光功率与光学薄膜参考样品表面温度的对应关系，所述光学薄膜是由原子层沉积法制备所得；所述方法包括：以第一预设温度对应的第一功率对待处理的光学薄膜进行激光扫描；扫描完成后，以第二预设温度对应的第二功率对扫描过后的光学薄膜进行二次激光扫描；其中，所述第一预设温度高于所述第二预设温度。该光学薄膜强化方法及激光强化装置对原子层沉积法制备的光学薄膜进行激光扫描热处理，实现了对薄膜的可靠强化。

摘要： 本发明涉及强化轨迹及分布可控的材料表面激光强化的方法和系统。该系统包括：激光器、扩束镜和聚焦透镜，激光加工头和光导纤维，计算机；其中激光器的输出光路上按顺序设置扩束镜和聚焦透镜；激光器输出端经与光导纤维连接在激光加工头上，激光加工头的运动由计算机控制；其特征在于：还包括一基于Dammann周期性位相光栅原理研制的二元光学转换元件，该二元光学转换元件设置在扩束镜和聚焦透镜之间。该方法通过更换二元光学转换元件实现微观控制，宏观强化轨迹可根据实际工艺要求通过调整加工头和激光器的相对运动状态和速度来实现。两者结合就可方便地实现大型工件表面的强化轨迹为宏观及微观上呈周期或非周期分布的激光表面强化。

摘要： 本发明提供的激光强化系统和激光强化方法，涉及膜层强化技术领域。其中，激光强化系统包括：控制器；飞秒激光器，该飞秒激光器与控制器连接，以基于控制器的控制输出飞秒激光；激光处理组件，该激光处理组件与飞秒激光器对应设置，以接收飞秒激光并对该飞秒激光进行光学处理；移动平台，该移动平台与激光处理组件对应设置，以使经过光学处理的飞秒激光能够输出至移动平台，以对位于该移动平台的待强化元件进行强化处理。控制器与移动平台连接，以控制移动平台带动待强化元件移动，以使经过光学处理的飞秒激光能够对待强化元件的表面的各个区域进行强化处理。通过上述设置，可以避免采用现有的强化方法会对元件的表面结构造成破坏的问题。

摘要： 本发明涉及一种激光清洗与激光冲击强化处理激光装置。本发明的一个实施例公开了一种激光清洗与激光强化用柔性加工激光装置，包括依次按顺序共光轴设置的低于传输光纤损伤阈值的激光器(1)、光束耦合镜组件(2)、光纤(3)、光束整形器(4)、激光放大器(5)、非线性频率转换器组件(6)、分光器(7)、LD半导体泵浦模块(8)、选偏装置(9)，包括能够控制上述激光光路输出激光的工作方式和输出激光能量的控制装置，包括输出端远程作业控制与监控装置。本发明提供的激光清洗与激光强化用柔性加工激光装置结构可靠，实用性强，可广泛用于核电、飞机、水下作业等激光加工、激光处理领域。

摘要： 本公开提供一种光学薄膜强化方法及激光强化装置，涉及激光技术领域。本公开提供的光学薄膜强化方法应用于激光强化装置，所述激光强化装置预存有激光功率与光学薄膜参考样品表面温度的对应关系，所述光学薄膜是由原子层沉积法制备所得；所述方法包括：以第一预设温度对应的第一功率对待处理的光学薄膜进行激光扫描；扫描完成后，以第二预设温度对应的第二功率对扫描过后的光学薄膜进行二次激光扫描；其中，所述第一预设温度高于所述第二预设温度。该光学薄膜强化方法及激光强化装置对原子层沉积法制备的光学薄膜进行激光扫描热处理，实现了对薄膜的可靠强化。

摘要： 本发明公开了一种气缸盖气门座圈的激光强化装置及其强化方法，强化装置主要包括氩气罐(1)、喷嘴(3)、激光头(4)、气门座圈(5)、气缸盖(7)、机器人(8)和工作台(9)，气缸盖(7)设置在工作台(9)上，气缸盖(7)上设置有气门座圈(5)，工作台(9)的右侧设置有机器人(8)，激光头(4)通过传输线(6)与机器人(8)连接，工作台的左侧设置有氩气罐(1)，喷嘴(3)通过输气管(2)与氩气罐(1)连接。该激光强化装置及激光强化方法具有可操作性强、强化速度快、强化区域质量好等优点，可以有效地强化蠕墨铸铁气缸盖气门座圈，且可广泛应用于各种环形零件的强化。

摘要： 本发明涉及强化轨迹及分布可控的材料表面激光强化的方法和系统。该系统包括：激光器、扩束镜和聚焦透镜，激光加工头和光导纤维，计算机；其中激光器的输出光路上按顺序设置扩束镜和聚焦透镜；激光器输出端经与光导纤维连接在激光加工头上，激光加工头的运动由计算机控制；其特征在于：还包括一基于Dammann周期性位相光栅原理研制的二元光学转换元件，该二元光学转换元件设置在扩束镜和聚焦透镜之间。该方法通过更换二元光学转换元件实现微观控制，宏观强化轨迹可根据实际工艺要求通过调整加工头和激光器的相对运动状态和速度来实现。两者结合就可方便地实现大型工件表面的强化轨迹为宏观及微观上呈周期或非周期分布的激光表面强化。

摘要： 本发明公开了一种超快与连续激光增减材及激光强化制备装置与方法；该装置包括超快激光器、超快激光扩束准直器、连续激光器、连续激光扩束准直器、短脉冲激光器、短脉冲激光扩束准直器等。制造的过程中，在完成当前层的主材料区域之后，利用超快激光精确加工出每一成型层中预期添加副材料的区域，利用真空吸附器清除该区域内的主材料粉末与杂质，在该区域内通过超声振动送粉器精确、定量填充副材料粉末后使用连续激光成型放置的副材料，之后对该成型层内和轮廓上可能出现的缺陷进行烧蚀修整，随后通过激光冲击强化修复该成型层的缺陷、改善其残余应力情况、并提升其性能和质量，提高异质材料零件的尺寸精度、材料布局精度和性能。

摘要： 本实用新型公开了一种超快与连续激光增减材及激光强化制备装置；该装置包括密封工作腔、激光器，以及计算机系统，密封工作腔内设置有吸附器、送粉器、Y轴导轨、第二X轴导轨、粉料罐。制造的过程中，在完成当前层的主材料区域之后，利用超快激光精确加工出每一成型层中预期添加副材料的区域，利用真空吸附器清除该区域内的主材料粉末与杂质，在该区域内通过超声振动送粉器精确、定量填充副材料粉末后使用连续激光成型放置的副材料，之后对该成型层内和轮廓上可能出现的缺陷进行烧蚀修整，随后通过激光冲击强化修复该成型层的缺陷、改善其残余应力情况、并提升其性能和质量，提高异质材料零件的尺寸精度、材料布局精度和性能。