脉冲频率及扫描方式对光纤激光软钎焊的影响

为了研究光纤激光软钎焊中激光脉冲频率和扫描方式对焊接质量的影响,通过用12 W的100%功率的SP-12P型脉冲式光纤激光扫描软钎焊系统在覆铜板上对Sn-Ag-Cu无铅钎料进行软钎焊实验,并对不同脉冲频率、不同扫描方式下的激光软钎焊技术进行实验研究.结果表明,在直线扫描方式下,高于超声波频率的500 kHz脉冲激光束作用于焊点时,会在钎料与焊盘之间的界面处发生空化作用,破碎氧化膜,使钎料在焊盘上润湿铺展,实现脉冲激光对无铅钎料Sn-Ag-Cu在覆铜板上的扫描软钎焊.     

激光无铅钎焊速度的影响因素(英文)

为了提高激光无铅钎焊的速度,对影响激光无铅钎焊速度的因素(如激光的参数、所用钎料和基体的特性、钎焊的系统结构等)进行了分析研究。研究认为,在激光器、钎料及基体等已定的情况下,相对于那些受到机械惯性制约的移动激光加工头或移动工作台的激光钎焊系统,一种配备了振镜扫描系统和f-theta聚焦透镜的激光钎焊系统具有更高的钎焊速度。另外,对激光钎焊过程中激光束的扫描路径进行了优化,这种优化能在不增加硬件成本的基础上大大缩短总扫描路程,较大程度地提高激光钎焊速度。最后通过实例对激光钎焊的快速性进行了验证。     

Direct manufacturing of Cu-based alloy parts by selective laser melting

The frequent defects of the metal parts, such as non-fully melting, thermal strain, and balling, which are produced by selective laser melting (SLM) that is a novel method of one-step manufacturing, are analyzed theoretically and experimentally. The processing parameters significantly affect the quality of the final parts, and simultaneously, the appropriate laser mode and the special scanning strategy assure a satisfying quality of the final parts. The SLM experiment is carried out using Cu-based powder. The metal part is divided into several scanned regions, each of which is scanned twice at the cross direction with different scanning speeds. The microstructure is analyzed on microscope. The results show that the part is metallurgically bonded entity with a relative density of 95%, and the microstructure is composed of equiaxial crystal and dendritic crystal whose distributions are mainly decided by the scanning strategy.     

用原位法测定铝合金对激光的吸收率

利用文献所介绍的原位法并加以改进 ,测定了铝合金表面呈固态和液态时对激光的吸收率。实验结果表明 ,试样的表面状况对激光吸收率有重要影响 ,激光功率对吸收率的影响甚小 ,但对表面涂黑的试样 ,激光功率过高会使涂层烧损而降低吸收率。当试样表面出现熔池时 ,所测得的吸收率是激光斑点中液态表面和固态表面的综合平均值 ,真实的液态吸收率需用实测与数值模拟相结合的方法求取。当激光入射角在 0°～ 45°范围时 ,无论是固态试样还是出现熔池 ,其吸收率均随入射角的增大而线性增加。文中对实测数据的回归处理方法亦做了改进 ,先将较复杂的曲线方程转换成直线方程 ,然后进行线性回归处理。     

激光熔覆孔式同轴送粉系统设计及实验研究

为了解决送粉激光熔覆系统中因重力作用发生偏聚及水冷效果差等问题,采用以激光束轴心为中心轴圆周均匀分布送粉孔的方法,没计了一系列孔式同轴送粉喷嘴(主要结构包括激光束通道、保护气体通道、水冷通道、气载送粉通道),从而获得良好的粉末流形态,提高送粉激光熔覆的质量。用该系列喷嘴在竖直(90),60,30和水平(0)等工况下进行粉末汇集性实验,发现粉末汇集效果良好。通过对Ti和Ni粉末、工具钢和等材料进行熔覆实验,送粉系统输送的粉末稳定、均匀,得到的熔覆样品表面光滑、熔覆层组织均匀,熔覆层与基体呈冶金结合。结果表明,孔式同轴送粉系统较好地满足了激光熔覆对送粉喷嘴的要求,并且能用来进行多种元素粉末的材料合成。所开发的送粉系统适用于材料表面改性和熔覆3维制造。