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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
研究主题
  • 激光焊接
  • 微观结构
  • 激光熔覆
  • 激光束焊接
  • 力学性能
  • 增材制造
  • 光纤激光焊接
  • 拉伸性能
  • 数值模拟
  • 微观组织
应用领域
  • 材料科学与工程
  • 机械工程
  • 机械电子工程
  • 复合材料与工程
  • 光电信息科学与工程
  • 焊接技术与工程
  • 新能源科学与工程
  • 金属材料工程
  • 智能制造工程
机构单位
  • Harbin Institute of Technology
  • Huazhong University of Science and Technology
  • Xi’an Jiaotong University
  • Shanghai Jiao Tong University
  • Fujian University of Technology
  • Shanghai University of Engineering Science
  • Beijing University of Technology
  • Southwest Jiaotong University
  • Hunan University
  • Chinese Academy of Sciences
164 条数据
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  • Al-Si涂层对纤维激光焊接22MnB5钢显微组织和力学性能的影响

    摘要： 对原始状态22MnB5钢（带Al-10wt.%Si涂层）进行对接配置的纤维激光焊接。研究了Al-Si涂层对微观结构转变及包括拉伸试验、疲劳试验和Erichsen杯突试验在内的力学性能的影响。发现带涂层焊接接头熔合区(FZ)存在铝富集(1.37wt%)铁素体，占比15%，而去除涂层接头熔合区几乎完全为马氏体结构。由于更高核平均取向差(KAM)值，应变局部化更易在马氏体/马氏体界面而非铁素体/马氏体界面聚集。带涂层焊接接头熔合区显微硬度较去除涂层接头降低50HV，但因断裂发生在母材(BM)，拉伸性能未受影响。带涂层焊接接头疲劳试样表现优于去除涂层试样，表明熔合区铁素体对循环载荷下的疲劳寿命具有积极影响。Erichsen杯突试验显示去除涂层与带涂层焊接接头具有相似的杯突值(5.60mm和5.67mm)。但铁素体对杯突试验产生相反效应：带Al-10wt.%Si涂层时变形所需峰值力下降35%。

    关键词： 微观结构，铝硅涂层，力学性能，光纤激光焊接，22MnB5钢

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 激光熔覆WC(Co, Ni)涂层残余应力的优化

    摘要： 制备碳化钨（WC）、钴（Co）和镍（Ni）粉末的三元混合物，用于40Cr钢激光熔覆形成陶瓷-金属复合涂层。通过混合设计研究该涂层，评估其配比对熔覆层残余应力的影响。除WC/Co二元体系外，WC/Co/Ni三元混合物的残余应力高于Co/Ni或WC/Ni二元混合物。单一WC、Co或Ni配方显示残余应力具有高敏感性，裂纹穿过WC颗粒内部而非沿其边缘扩展，且裂纹主要沿50%Co-50%WC共晶相区扩展。混合设计中的简化四次模型拟合效果优异，这些激光熔覆层的预测与实测残余应力值高度吻合。

    关键词： 残余应力优化、混合物、简化特殊四次模型、碳化钨

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 双束激光焊接-钎焊铝/钢异种金属的界面特征与力学性能

    摘要： 采用双光束激光焊接-钎焊技术，在无需填充金属的条件下成功实现了DP590钢与AA7075铝合金的搭接连接。通过引入衍生激光束，有效改善并控制了润湿角、润湿距离及金属间化合物(IMC)层厚度。研究发现：随着激光功率从1.0 kW增至1.6 kW，液态铝在钢表面的润湿性显著提升——润湿角由25.3°降至17.8°，润湿距离由2.17 mm增至3.19 mm。钎焊界面存在两种IMC相：靠近钢侧的η相(Fe2Al5)呈扁平形态，邻近焊-钎缝区的θ相(FeAl3)呈针状形态。当激光功率从1.0 kW升至1.6 kW时，IMC层厚度从8.37 μm增加到12.12 μm。拉伸试验表明：润湿性和IMC层厚度均影响焊-钎接头强度，润湿性差及IMC层过厚会导致接头强度降低并在钎焊界面发生断裂。当激光功率为1.4 kW时，获得平均123.7 MPa的最佳接头抗拉强度。

    关键词： 抗拉强度、焊接-钎焊、金属间化合物、双光束激光、铝/钢异种金属

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 激光熔覆工艺产生的具有穿透性微孔的HSS涂层

    摘要： 本文致力于通过采用非规则激光熔覆（LC）方法来提高硬质涂层的耐久性。本研究旨在证明，通过生成锁孔模式LC涂层可在界面处形成功能梯度结构，从而有助于降低由异种钢构成的涂层-基体系统中的穿透深度残余应力梯度。实验采用精密LC系统完成，该系统由工业机器人（KUKA）和1千瓦Yb光纤激光器（IPG Laser）组成。实验涂层以冷作模具钢基体AISI D2为基底，使用高速钢（HSS）粉末AISI M2制备。通过对比分析横截面形貌、元素成分、涂层内部显微硬度分布及摩擦学测试，对两种不同方法制备的涂层性能进行了评估。结果表明：具有锁孔模式穿透的涂层因稀释量较大而硬度较低，但获得了界面处性能的平滑过渡。尽管硬度差异显著，两种涂层均表现出极为相似的摩擦学行为。

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • AlxCu0.5FeNiTi高熵合金激光表面合金化的冶金与侵蚀研究

    摘要： 通过激光表面合金化技术在AA1050铝基体上预混高纯度Cu、Fe、Ni和Ti粉末，合成了AlxCu0.5FeNiTi高熵合金涂层，旨在提高显微硬度和抗冲蚀性能。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和维氏显微硬度计对相组成、微观结构和显微硬度进行研究。利用空气喷射冲蚀装置测试了AlxCu0.5FeNiTi涂层的冲蚀行为。SEM图像显示存在三个区域，这些区域的百分比成分通过能谱仪测定。AlxCu0.5FeNiTi涂层的XRD分析证实这些区域为无序BCC相与两种FCC固溶体相的混合物。该高熵合金涂层的显微硬度是AA1050铝基体的18倍。结果表明，AlxCu0.5FeNiTi高熵合金涂层具有优异的抗冲蚀性能。

    关键词： 激光表面合金化，显微硬度，微观结构，高熵合金，侵蚀速率

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 电子束熔炼Ti-6Al-4V与锻造Ti-6Al-4V的激光焊接：焊接角度对微观结构和力学性能的影响

    摘要： 电子束熔化（EBM）是一种成熟的粉末床增材制造工艺，适用于Ti-6Al-4V中小型部件的制备。为进一步将EBM技术应用于大型部件制造，研究者采用激光焊接方法将EBM成形的Ti-6Al-4V板材与锻造件进行连接，并选取了0°、30°和45°三种EBM构建方向与焊缝之间的焊接角度。研究表征了焊接角度对基体金属、熔合区及热影响区的微观组织、显微硬度以及宏观拉伸性能的影响。各区域的显微硬度由局部微观结构决定，而宏观拉伸性能主要受EBM基体金属影响——这是由于EBM工艺过程中产生的内部缺陷所致。焊接角度对拉伸强度的影响不显著，但当焊接角度从0°增至45°时，延伸率从9.4%降至5.8%?；谥淳Я５挠αψ刺澳诓咳毕荩疚奶教至说ブ崂旃讨蠩BM基体金属的应力机制。

    关键词： 缺陷、微观结构、力学性能、增材制造、焊接

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 小孔蒸汽中烟尘颗粒的影响

    摘要： 在激光材料加工过程中，激光束能量需要高效且稳定地传输至加工区域以确保加工过程持续稳定。然而，来自小孔的飞溅物或喷射颗粒会吸收和散射激光能量，导致热输入不均匀，并可能引发气孔等缺陷。由于这些喷射物尺寸微小且速度极高，其从小孔喷出后对激光束能量传输的影响尚未完全明确。本研究通过模拟小孔壁运动推导出颗粒特性，并计算了这些颗粒在侧向?；て迳淞髦械男形佣范帕Ｍ牙爰す馐也辉俑扇拍芰肯蚣庸で虼涞母叨?。研究发现，在略低于材料表面的离焦位置（该处熔池尺寸最大），颗粒动量值较低。这些现象表明烟尘颗?？赡苁窍拗颇芰渴渌偷脑蛑?。通过调整小孔参数以实现更稳定的小孔状态，可提升加工效率。

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 激光熔覆制备的原位TiN增强CoCr2FeNiTi0.5高熵合金复合涂层

    摘要： 通过在商用904L不锈钢上激光熔覆，获得了以TiN颗粒增强的fcc结构CoCr2FeNiTi0.5高熵合金（HEA）复合涂层。结果表明，其相结构主要由fcc固溶体和TiN相组成。该涂层在850°C以下表现出优异的结构稳定性。微观组织由不规则枝晶和TiN颗粒构成。透射电镜（TEM）结果显示，fcc相的密排面为(111)，其面间距为*0.208 nm。TiN与fcc基体之间的界面呈半共格状态，枝晶与基体之间的晶界角度为*65°。与基材相比，涂层的硬度和耐腐蚀性均有显著提升。

    关键词： 半共格界面，高熵合金，激光熔覆，TiN颗粒增强

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 硅涂层对钛铝合金激光焊接界面微观结构的影响

    摘要： 异种金属接头中常见的一个现象是连接界面区域存在脆性化合物。通过在连接界面引入中间层（如硅），可以减少这些脆性相——硅能抑制钛与铝合金连接过程中Al3Ti和AlTi3相的形成。本研究采用Yb:光纤激光器进行钛铝合金连接，预先通过直流磁控溅射在钛合金界面沉积硅膜。保持对接条件恒定：激光平均功率、工艺速度及沿铝合金连接界面的光束定位参数（分别为1200 W、3.0 m/min和0.3 mm）。通过光学显微镜和电子显微镜对截面接头进行金相分析。当熔融铝合金润湿固态钛合金时，连接界面会形成更薄的化合物层。对接头界面的EDS线扫描显示：以硅作为中间层时化合物层厚度减小，平均值为3 μm——相比无硅工艺的连接，其厚度可减薄至五分之一。

    关键词： AA6013、Ti-6Al-4V、异种金属、连接工艺

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 自生激光键孔焊接异种铝/钢对接接头的微观组织与力学性能

    摘要： 采用光纤激光自熔深熔焊工艺成功实现了6.0毫米厚铝/钢异种金属对接接头。研究了不同焊接速度和激光束偏移量条件下获得的铝/钢对接接头的截面形貌、界面微观组织、硬度及拉伸性能。通过扫描电子显微镜（SEM）结合能谱分析（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）技术，分析了界面处金属间化合物（IMC）层的相形态与厚度。结果表明：焊接速度和激光束偏移量对焊缝成形、IMC层形貌与厚度以及铝/钢对接接头的抗拉强度具有显著影响。EBSD相图分析证实界面IMC层由Fe2Al5相和Fe4Al13相构成。当激光束偏移量从0.3毫米增至0.7毫米时，界面处Fe4Al13相数量及Fe2Al5层厚度均明显减小。拉伸过程中，结合强度最弱的Fe2Al5层成为界面最脆区域，但发生在该层的晶间断裂使铝/钢对接接头仍保持较高抗拉强度。

    关键词： 激光钥匙孔焊接、金属间化合物层、铝/钢接头、拉伸性能、电子背散射衍射相图

    更新于2025-09-23 15:21:21