金属面曝光选区激光熔化原理装置及试验研究

与点扫描方式相比,面曝光选区激光熔化因具有成形效率高、残余应力水平低等优势,而成为极具发展前景的新一代选区激光熔化增材制造技术的发展方向。利用波长为915 nm的二极管连续激光器作为光源,结合电寻址反射式纯相位液晶空间光调制器,搭建了新一代面曝光选区激光熔化增材制造原理装置平台。获得了“○”形样式的面光斑曝光,基于光敏纸和低熔点金属粉末材料进行面曝光熔化成形并获得了样品,实现了面曝光选区激光熔化的原理性实验验证。     

面曝光选区激光熔化成形形状精度研究

主要研究面曝光选区激光熔化单层成形时,激光光斑搭接率和电流对形状精度的影响。实验通过控制变量法研究搭接率、曝光时间、电流等工艺参数对激光光斑、熔道、圆环、尖角等成形形状精度的影响。实验结果表明:一定范围内,电流越大,激光光斑更均匀,成形一致性更好;搭接率38.4%能够获得最低的形状误差的熔道;搭接率一定,圆环成形误差随电流的增加而增加;尖角成形误差随着电流增加,呈现先增后减的趋势;搭接率为46.1%、38.4%时,零级衍射带来的形状误差降低。     

厚壁球壳冲压成形过程的热力耦合分析

在高温下成形的金属，工件与模具、外界环境之间存在剧烈的热交换，同时塑性变形功及摩擦消耗功又转化成热能，这些都引起变形体内温度的急剧变化。在金属塑性成形过程中，当温度和应变速率对材料的屈服流动应力产生明显影响时，或高温下成形的金属，应力与应变关系必须采用粘塑性本构模型。采用热力耦合粘弹塑性模型对厚壁球壳的热拉伸成形过程进行了分析，模型如图1所示。毛坯材料为LD10锻件，凸、凹模材料用5CrNnMo，材料加热温度为470℃，并经过充分保温，凸、凹模初始温度均为120℃。润滑采用油基石墨，     

基于特征工艺的机床夹具CAD系统

采用基于特征技术的实现支持整个工艺设计过程的计算机辅助夹具设计系统的研究已成为该技术领域研究的热点问题之一，是实现工艺装备设计自动化的重要方法和手段。机床夹具CAD系统是面向夹具设计人员的参数化图形信息管理系统，它融程序库和参数化图形系统于—体。采用基于特征技术实现支持整个工艺设计过程的计算机辅助夹具设计系统，是实现工艺装备设计自动化的重要方法和手段。     

超高强高韧钢异型深盲孔制造技术

随着材料科学技术的不断进步，新型高强度、高韧性的难加工材料不断出现。图1所示零件，材料为超高强高韧钢，孔深与孔径之比约为10：1，内孔为小锥度锥面，孔末端为异型回转曲面，外圆柱面和内孔有较高的同轴度要求。零件深孔加工中刀具细而长，刚性差，工件尺寸精度、表面质量不易保证。     

Ba1-xB2-y-zO4SixAlyGaz晶体和频可调谐深紫外飞秒激光器

介绍了一种基于新型非线性晶体Ba_1-xB_2-y-zO₄Si_xAl_yGa_z 的可调谐深紫外飞秒激光光源. 从理论上分析了基频光和倍频光在通过非线性晶体时所造成的空间走离和群速度失配, 为了补偿空间走离以及波长调谐过程中晶体折射造成的光束偏离现象, 将两块相同的倍频晶体成镜像放置来产生二次谐波. 并调节延迟线的长度来补偿基频光和倍频光之间的群速度失配, 从而提高和频转换效率. 然后通过和频方式进行三倍频和四倍频来突破晶体相位匹配条件的限制, 产生了波长低于200 nm的深紫外飞秒激光. 利用钛宝石激光器提供基频光光源, 最终在250–300 nm, 192.5–210 nm 范围内获得了高重频、可调谐超短脉冲紫外和深紫外激光. 并在基频光波长为800 nm时, 得到的二倍频、三倍频和四倍频的功率分别为1.28 W, 194 mW和5.8 mW, 相对于前一级的转换效率依次为46.14%, 15.16%和3%. 采用互相关法测量得到266.7 nm紫外激光的脉冲宽度约为640.4 fs.