铝合金激光点焊工艺特性研究

以LF6铝合金作为实验材料,采用搭接的方式进行激光点焊实验,研究了激光功率、点焊持续时间对点焊过程和焊点尺寸的影响规律.实验结果表明:激光功率较低时,形成的焊点尺寸有较大差异,点焊过程受工件表面状态的影响而存在不稳定性;激光功率较大时,容易引起等离子体的膨胀,导致到达工件表面的能量大大减低.激光功率主要影响焊点的熔透状...     

304不锈钢激光点焊工艺研究

本文以304不锈钢作为试验材料,采用搭接的方式进行激光点焊试验,研究了激光功率、焊接持续时间、离焦量和间隙对焊点形态及尺寸的影响规律。试验结果表明,在熔透情况下,焊点上表面都呈现明显的下塌,持续时间或者间隙较大时,下表面还会出现内凹。随着焊接持续时间的增加,焊点整体尺寸增长较快,中心的下塌和内凹深度都有明显增加;而随着激光功率的增加,焊点尺寸增长缓慢。当间隙变大时,焊点熔合面出现收缩现象。     

LF6铝合金双光束激光点焊工艺研究

以LF6 铝合金为实验材料,进行了双光束激光点焊实验,对比了双光束激光点焊接头与普通单光束激光点焊的接头,并且研究了激光功率、点焊持续时间、能量比等对点焊接头形貌和熔合面尺寸的影响。实验结果表明:在相同的功率下,双光束点焊增大了匙孔的直径,提高了匙孔的稳定性,与单光束激光点焊相比,焊点内部气孔数量大大减少,并且熔合面尺寸有了很大的提高;当激光功率不同时,焊点的上表面尺寸变化差距不大,小功率条件下焊点呈钉状;双光束激光的能量比会影响焊点表面的下榻量,能量比为1:1 的情况下焊点的下塌量要明显小于能量比为1.5:1 的情况。     

脉冲激光点焊铝合金工艺特性研究

研究了几种特殊脉冲波形方式下，铝合金激光点焊焊点形态、尺寸的变化规律。实验结果表明，与矩形方波连续激光点焊相比，前期预制尖峰脉冲可以提高后期主脉冲阶段工件对激光能量的吸收效率，提高低功率下激光点焊的焊点稳定性;而后期的缓降脉冲波形能有效地减少焊点中的气孔和裂纹数量，但是增大了焊点表面的下塌量。缓升脉冲波形可以起到清理工件表面氧化膜的作用，减少焊点中氧化膜气孔的产生，并且能够减少焊点表面下塌量。结合缓升、缓降两种波形的优点，最后采用锯齿脉冲波形获得了无气孔、裂纹等缺陷的高质量焊点。     

两种光束偏角下的铜-钢激光焊接工艺

铜具有很高的热导率和激光反射率,在铜-钢激光焊接过程中铜侧易出现未熔合和咬边缺陷,针对这一问题,使用4 kW光纤激光器进行两种激光光束偏角下的T2紫铜和SUS304奥氏体不锈钢的激光焊接工艺研究,发现激光光束向钢侧偏转能显著增加铜的熔化量,进而抑制焊缝成形缺陷,促进焊缝组织混合,优化焊缝连接形式,并促使铜侧界面处成分平...     

蓝光辅助红外MOPA光纤激光对纯铜薄片点焊的研究

由于纯铜材料吸收的波长依赖性以及对红外激光吸收的温度依赖性和高导热性,1μm红外激光的纯铜焊接常常会出现焊接效果不稳定的问题,同时伴随着飞溅、孔洞等焊接质量问题。纯铜材料对激光的吸收具有很强的波长依赖性,在短波段的吸收显著增加,因此绿光和蓝光激光也被用来进行铜的焊接,并取得不错的焊接效果;然而,蓝、绿激光的高成本严重制约了其在精细微焊接中的应用。考虑到成本和焊接效果的平衡,本研究团队使用100 W/450 nm蓝色半导体连续激光辅助120 W/1.07μm MOPA红外光纤纳秒激光对纯铜薄片进行点焊实验,蓝光的主要作用是焊前预热和焊后保温。实验结果表明：与单纯的红外MOPA激光焊接相比,蓝光辅助红外MOPA激光焊接焊点的表面形貌、拉力、飞溅以及孔洞等都有明显改善。     

超薄熔石英玻璃的CO2激光热熔焊接工艺

利用小功率40kHz的CO2脉冲激光对25μm厚的超薄熔石英玻璃与熔石英毛细管端面进行热熔焊接,研究和分析了占空比(脉冲激光功率)、离焦激光预热、离焦激光退火对熔石英玻璃热熔焊接的影响。结果表明,实现超薄熔石英玻璃与毛细管端面无气化穿孔、密封、牢固焊接的占空比为37%;占空比为20%的+2mm离焦脉冲激光预热对超薄熔石英玻璃无裂纹/裂缝的焊接起到了关键作用;适当占空比的-2mm离焦脉冲激光退火能够释放超薄熔石英玻璃在热熔焊接过程中产生的残余热应力,提高熔石英器件的性能,经激光焊接的光纤法布里-珀罗传感器的压力和温度曲线的线性度分别为0.9995和0.9991,而且重复性好。     

CO2激光钻挠性板盲孔工艺参数的优化

选用有胶双面挠性板,通过减铜棕化工艺对板面进行处理。并运用正交试验法对影响盲孔质量的激光能量、光束直径、脉冲宽度和脉冲次数等因素进行优化,用L9(34)的正交表安排4因素3水平的试验。以盲孔真圆度和上下孔径之比作为试验指标,优化出了不同指标下的最佳参数值。并通过极差分析法得出影响盲孔质量的参数主次。通过应用被优化得到的两组参数进行再次试验后得到,当激光能量为14.2 mj,光束直径为2.2 mm,脉冲宽度为2 s时,脉冲次数为3时所得盲孔品质最优。     

紫外光激光加工盲孔的工艺研究

紫外光(UV)激光因波长短、能量大、加工精度高等优点,被越来越多地应用到PCB微孔制作工艺中。文章研究了UV激光加工φ200μm的盲孔,通过正交试验分析了激光功率、加工速度、激光频率和Z轴高度等各因素与钻孔深度之间的关系,且获得了UV激光制作一阶与二阶盲孔的最佳工艺参数和方法。研究结果表明,钻孔深度随着激光功率和加工速度的增大而增大,而激光频率的增加使钻孔深度减小。     

基于振镜扫描的激光点焊形貌分析

以304不锈钢作为实验材料,使用YAG激光器进行振镜扫描点焊实验,速度为20点/s.实验详细研究了激光束入射到试样表面的角度变化对焊点形貌的影响.此外,对激光脉冲能量以及脉冲宽度的变化对焊点表面直径的影响做了深入研究.实验结果表明,随入射角的增加,熔宽增大,但熔长逐渐减小.随脉冲能量和脉冲宽度的增加,焊点表面直径增大,并且脉冲能量对焊点表面直径的影响明显大于脉冲宽度的影响.     

基于圆拟合的激光光斑中心检测算法

激光光斑中心检测是光学测量中常用的关键技术，检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度及速度，传统的检测算法如重心法，Hough变换法等在检测精度或速度上存在不足，基于圆拟合的激光光斑中心检测算法是根据最小二乘原理用圆来逼近激光光斑轮廓，该算法除了可以检测光斑中心外，还可以检测光斑半径，达到亚像素级的定位精度，具有很快的计算速度，可适用于实时的光学测量。     

激光制导武器目标光斑检测系统设计与实现

为了实现激光制导武器目标光斑检测系统对远距离的来袭激光光斑的捕获与定位,采用机器视觉检测技术设计并实现全数字化、实时、高精度的激光检测系统。系统针对CMOS探测器采集到的激光光斑图像,采用硬件实现改进的快速二维中值滤波算法进行图像滤波处理,最大类间方差算法进行灰度图像阈值分割,灰度重心法进行中心提取,实现了精确中心定位。实验验证和误差分析表明,该系统具有很强的抗干扰性及精确的坐标定位,坐标误差在1mm以内。     

全向激光探测系统中光斑精确定位方法研究

介绍了全向激光探测系统的成像特点,引入了两种亚像素激光光斑中心定位算法——灰度重心法和椭圆拟合法,并对两种算法进行了理论分析和实验验证,得到了不同光斑大小下光斑定位坐标均值和标准差数据,数据显示:灰度重心法和椭圆拟合法分别在光斑较小和较大时具有较高的定位精度。鉴于此,为提高系统定位精度,提出针对不同大小光斑分别使用灰度重心法和椭圆拟合法的综合定位方法,由实验数据可知,综合方法可以保证定位精度在0.15个像素以下,这有助于后续对激光源精确定向工作的开展。     

基于PSD的非均匀激光光斑中心定位研究

激光光斑中心定位是光学检测中的关键技术,大量应用在光学通信ATP系统、光路自准直控制系统、光学非接触位移角度测量系统中。针对传统电荷耦合器件(CCD)检测方法无法精准定位非均匀、非理想圆激光光斑的问题,提出一种基于位置敏感探测器(PSD)的旋转激光光斑中心检测的新方法。该方法依据PSD能够连续检测光敏面上光斑重心位置的工作原理,设计了一种定轴心旋转且角度可控的激光实验装置,通过对该装置投射到光敏面上的光斑重心的轨迹探测,经Kasa算法处理后得到光斑的中心位置,相较于CCD无需进行图像处理。实验中搭建了PSD光斑中心检测系统,并对旋转的激光光斑模式进行了分析。结果表明,激光光斑中心定位模型的线性度为-1.036、位置分辨率为0.1 μm,精确定位了光斑中心的移动轨迹。该方法为非均匀光斑的实时高精度定位提供了一种新思路。     

一种基于焊点形态的可焊性分析方法

通过扫描电镜对润湿不良（不充分）焊盘进行分析,背散射电子图像下在焊料润湿边界处可观察到一条带状区域,在此称之为润湿过渡层。经过大量观察分析发现润湿过渡层是焊料在焊盘表面润湿焊接界面反应的起始位置,因而其形态随着焊接条件以及焊盘的状态变化而变化。文章通过对回流贴装焊接过程中回流温度、老化引起的润湿过渡层形态差异变化的分析,总结出通过润湿过渡层形态观察对被焊面润湿性进行焊接后评估的方法,为可焊性失效分析提供新的分析思路。     

Excimer laser projection etching of copper foils in chlorine gas

Low-fluence XeCl laser etching of copper foils in a chlorine environment has been studied. The etch rate is fluence-dependent in the range 0.05–1.0 J cm^?2 and is governed by the growth characteristics of the chloride layer formed in the interpulse period. Projection etching with good pattern reproduction and resolution for high-aspect-ratio features is demonstrated.     

激光光斑的高斯拟合

给出了激光光斑的高斯拟合及其改进算法,实验表明,拟合曲线与原始实验数据达到很好的逼近,而且还可以估计出饱和区的实际光强。     

复合式激光远场光斑分布定量测量技术研究

激光远场光斑分布测量是研究高功率激光大气传输效应的有效方法,同时也是评估强激光武器作战效能的重要手段。设计了一种基于摄像和阵列探测相结合的复合测量方法,实现了强激光远场光斑时空分布的定量测量。该系统可用于波长为(1064±10)nm、功率密度动态范围为2～5000 W/cm2激光的远场光斑分布测量。     

CO2激光钻孔工艺优化方法研究

介绍了一种用CO2激光钻机开铜窗及打盲孔的新工艺,通过变换CO2激光钻机光束直径大小,达到CO2激光钻机开大窗,打小孔,从而控制孔型的目的。此新工艺可减少普通Cu—Direct工艺悬铜过大问题,也可避免干膜蚀刻开铜窗流程长,成本高等问题,针对激光孔孔底开裂失效缺陷也有所改善。