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316L不锈钢激光-电弧复合焊接中的激光冷却电弧等离子体效应
摘要: 当前激光-等离子体相互作用理论认为,当激光束穿过等离子体时,逆轫致辐射(IB)吸收效应会使等离子体能量(如电子温度)升高。但本文在千瓦级光纤激光-TIG复合焊接中发现了一种有趣的激光冷却电弧等离子体效应(LCAPE)。通过理论建模与实验观测,我们发现在316L不锈钢复合焊接过程中,不同工艺参数下氩等离子体尾部温度均出现超过5000K的降低现象。研究表明该效应由激光诱导金属蒸气引发,其机理主要包括金属蒸气对电弧等离子体的对流冷却作用及辐射增强效应。本发现可拓展激光-等离子体相互作用理论,并为工业领域中等离子体的调控提供理论参考。
关键词: 冷却效果,不锈钢,激光-电弧复合焊接,电弧等离子体,光纤激光
更新于2025-11-28 14:24:20
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飞秒激光多材料层状结构增材制造
摘要: 采用飞秒光纤激光研究了多材料多层结构的激光增材制造(LAM)。通过增材制造氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄层和Ni-YSZ层,形成固体氧化物燃料电池(SOFC)的电解质和阳极支撑体,随后添加锰酸镧锶(LSM)层构建基础三层电池结构。该单步工艺无需使用粘结剂及后续处理。系统评估了激光功率、扫描速度、扫描路径和填充间距等参数以获得最佳致密度与孔隙率。这是首次报道利用LAM方法构建完整且具备功能的燃料电池。
关键词: 飞秒激光、激光、燃料电池、增材制造、光纤激光、氧化钇稳定氧化锆、固体氧化物燃料电池
更新于2025-09-23 15:19:57
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光纤激光照射对丙烯酸树脂与钛之间剪切粘结强度的影响
摘要: 目的:本研究旨在探讨不同表面处理方法对丙烯酸树脂与钛合金剪切粘结强度的影响。 材料与方法:制备72个钛合金圆盘状试件(10 mm × 10 mm × 2 mm),随机分为6组:S组(喷砂)、MP组(金属底漆)、10W组(光纤激光10 W)、20W组(光纤激光20 W)、10WMP组(光纤激光10 W+金属底漆)和20WMP组(光纤激光20 W+金属底漆)。所有试件经5000次热循环处理后进行剪切粘结强度测试。采用单因素方差分析和Tukey事后配对比较法分析数据(p < 0.05)。 结果:MP组剪切强度最高,S组最低。除10WMP组外,MP组显著高于其他各组(p < 0.05);MP组与10WMP组无显著差异(p > 0.05)。使用金属底漆的组别(MP、10WMP、20WMP)均显著高于S组。10W组与20W组强度相近。 结论:金属底漆能显著提升丙烯酸树脂与钛合金的粘结强度。光纤激光处理可作为喷砂的替代方案改善粘结效果。
关键词: 丙烯酸树脂,光纤激光,钛,剪切粘结强度,表面处理
更新于2025-09-12 10:27:22