中国激光杂志

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中国激光杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Chinese Journal of Lasers

  • 31-1339/TN 国内刊号
  • 0258-7025 国际刊号
  • 1.54 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
中国激光是中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1974年创刊,目前已被CA 化学文摘(美)、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。中国激光在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:激光制造、简讯

中国激光 2008年第11期杂志 文档列表

中国激光杂志综述
国际激光材料加工研究的主导领域与热点1653-1659

摘要:根据六届国际激光与光电子学应用会议和三届中国全国激光加工学术会议报告论文的统计数据,归纳总结出国际激光宏观材料加工的15个主导研究领域和激光微纳加工的7个主导研究领域。根据1247篇国际会议论文和231篇国内会议论文在22个主导研究领域的分布,得出国际激光宏观加工的5个研究热点方向和激光微纳加工的4个研究热点方向。中国激光材料加工研究已覆盖国际激光材料加工研究的大部分主导研究领域,中国在激光表面强化特别是激光熔覆方面的大量深入研究已形成优势;中国在新型激光器和激光微纳加工领域的研究尚显薄弱,需要加强。

激光制造的短流程优势1660-1663

摘要:过对激光切割取代冲孔和修边模具,车身总装过程中激光焊接取代电阻点焊,以及车身不同部位不同厚度覆盖件的激光焊接的研究,展示了激光制造技术在汽车制造领域中的优势。介绍了激光宽带熔覆技术,与传统粉末冶金烧结工艺相对比,该激光制造短流程工艺不仅能够提高生产率、缩短制造工艺流程,而且能够降低成本、节约能源。

激光制造中同轴粉末流动量和质量传输1664-1679

摘要:激光制造同轴粉末/载流气体两相流中存在动量、质量和能量传输等物理过程,它们直接决定激光制造的质量和精度。重点报道国内外粉末流中动量和质量输运方面的综合研究结果:提出了激光同轴送粉二相流物理模型;根据气体/固体两相流理论建立了动量质量传输方程,开发了基于FLUENT的计算机模拟专用软件;建立了基于DPIV(Digital Particle Image Velocimetry)的气体/金属粉末两相流的速度场和浓度场检测方法,开发了图像处理专用软件;完成了气体/金属粉末两相流的速度场和浓度场的数值模拟和试验检测。结果表明:理论模拟和试验检测结果基本一致。

陶瓷激光切割技术的研究现状与思考1686-1692

摘要:介绍了硬脆性陶瓷激光切割技术研究的若干新进展,着重从工艺角度系统地分析总结了激光加工陶瓷减少热损伤的4大类型:传统工艺的优化参数法、多道切割法、应力引导控制裂纹切割法以及辅助切割法。结合实际研究经验,针对陶瓷不同薄厚类型及三维切割需求,提出了目前该技术所需解决的主要问题及相关思考。

中国激光杂志激光强化与材料制备
Growth and dielectric properties of Ta2O5 single crystals grown by laser heated pedestal growth technique1710-1712

金属粉末激光气化去除与烧结成形初探1713-1717

摘要:激光选区烧结成形(SLS)技术是自下而上通过添加材料来成形的加成技术,它是不同于传统的自上而下的材料去除方式的机械加工方法。然而目前还没有一种将材料去除与加成相结合的激光加工成形技术。在研究激光与粉末材料相互作用时观察到粉末材料被气化的同时,激光光束周围的粉末被烧结的现象,利用这一现象探讨了激光气化烧结成形(LVS)的新方法,它既利用激光将粉末材料气化去除,同时又利用激光将粉末烧结加成在一起,形成所需的形状。该技术在制备、成形微型薄壁件时有独特的优势,薄壁的厚度由数个粉末颗粒组成,有望在激光烧结粉末做成形领域得到广泛应用。

激光熔注WCp/Ti-6Al-4V梯度复合材料层形成机制1718-1722

摘要:采用激光熔注(LMI)技术在Ti-6Al—4V表面制备了WCp/Ti-6Al—4V梯度复合材料(MMC)层,对其形成机制进行了研究。研究结果表明,WC颗粒在复合材料层中的分布与其初始速度矾、穿越熔池表面最小临界速度Vmin以及熔池粘度η有关。由于WC陶瓷颗粒密度大,在激光熔注过程中具有较高的动能,熔池粘度不再是决定梯度复合材料层形成的关键因素。对于WC/Ti材料体系,熔池凝固前沿是形成WCp/Ti-6Al—4V梯度复合材料层的重要因素,复合材料层不同深度范围内WC颗粒的数量由这一深度熔池凝固前沿长度所决定。WC颗粒注入位置对其在复合材料层中的分布有很大影响。在WC颗粒由熔池后部“拖尾”注入的情况下,该区域熔池深度较浅,WC颗粒遇到的熔池凝固前沿位于较高的位置,大多数WC颗粒被“冻结”在复合材料层的上部,进而形成了WCp/Ti-6Al-4V梯度复合材料层。

激光喷丸强化铝合金疲劳特性的数字化分析1735-1740

摘要:激光喷丸强化(LSP)是一种基于冲击波力效应的非传统抗疲劳制造技术,目前关于激光喷丸强化的研究大多集中在机制和实验上。由于激光冲击过程是一个复杂的热力耦合过程,涉及的因素较多,实验方法难于全回理解各种参数对激光喷丸效果的关联影响。介绍了典型的激光喷丸强化过程的数字化分析方法,以有限元分析工具ABAQUS和MSC.Fatigue为平台,通过编制激光冲击波加载模块.解决了数据流传递中的接口问题。以2024-T3航空铝合金试样为例,对激光喷丸强化过程中激光冲击波的传播、残余应力大小以及疲劳特性行为等进行了数值分析,并对激光喷丸强化的疲劳寿命进行了预测,建立起了激光冲击波压力-残余应力-疲劳寿命之间的数字化分析方法,实现了激光喷丸过程和喷丸效果评价的可视化。

钛合金稀释作用对NiCrBSiC激光熔覆层微观结构的影响1741-1745

摘要:采用横流CO2激光器在TC4合金表面熔覆NiCrBSiC合金涂层,探讨了激光熔覆工艺参数对涂层稀释率和微观结构的影响。结果表明,在激光功率密度和辐照时间相同的条件下,大直径(D=6mm)光斑热源能获得更深的基体熔化深度,涂层的稀释率较高,涂层中的强化相主要为TiB2和TiC相;小直径(D=3mm)光斑热源基体熔化深度较浅,涂层的稀释率较低,涂层中的强化相为CrB以及少量的M23(CB)5和TiC相。

涂层界面失效破坏临界位置的理论分析与实验研究1746-1751

摘要:根据红外激光划痕时在涂层表面产生的温度场的理论分析,找出涂层界面失效破坏的临界位置。在实验研究中,分析红外热成像仪对激光划痕涂层的实时温度检测结果,表明在涂层逐渐失效破坏的过程中,其表面的温度状况呈现出与理论分析结果相一致的两阶段的变化,进而说明了温度变化的转折点即是该涂层从基体脱落下来的临界位置;并通过计算得知,该涂层临界脱落点对应的激光辐射功率大约为31.92W,这一结果直接反映了该涂层与基体结合强度的情况。

镁合金表面激光熔覆纳米三氧化二铝1752-1755

摘要:镁合金由于密度小、比强度高、良好的导电和导热性而成为工业结构工程和运输工具中非常有应用前景的工程材料。但由于镁合金的耐磨性差,成为阻碍镁合金应用与汽车工业或其他工程部件中作为转动部件的一大障碍。为提高镁合金的表面耐磨性,各种表面处理技术应运而生。其中激光表面改性处理技术比较引人瞩目。为提高镁合金的表面耐磨性,采用激光熔覆纳米Al2O3颗粒的办法对ZM5镁合金进行了表面改性处理。激光改性是采用500W脉冲Nd:YAG熔化预置在ZM5表面的纳米三氧化二铝进行处理的。激光熔覆后,对改性层的显微结构进行了分析。同时对显微硬度与激光加工参数之间的关系以及耐磨性均进行了测试。改性层的显微硬度可以高达350HV,而基材的显微硬度只有100HV。激光改性处理层的耐磨性与基材相比也得到了显著的提高。

脉冲CO2激光损伤K9玻璃的实验与仿真1760-1765

摘要:对脉冲CO2激光损伤K9玻璃进行了实验与仿真研究。采用输出脉宽为10μs的脉冲CO2激光器对K9玻璃样品进行激光损伤实验,并且建立了脉冲CO2激光损伤K9玻璃的理论模型,利用有限元法对K9玻璃样品中的温度和应力分布进行数值分析。研究表明,K9玻璃的损伤阈值为6.533J/cm^2;入射激光能量密度越高,样品的损伤程度就越大,并且多脉冲对样品的损伤程度明显大于单脉冲;在激光能量较强的情况下,K9玻璃表面在光斑区域内形成熔融损伤和由压缩应力造成的应力损伤,在光斑区域则形成由环向拉伸应力造成的应力损伤,仿真分析结果与实验结果吻合良好。

Microstructure and wear resistance of TiC carbide-reinforced composite coating prepared by laser surface alloying1770-1772

中国激光杂志激光焊接与切割
激光焊接等离子体温度场测量及数据处理1778-1782

摘要:应用光谱分析法测量激光焊接光致等离子体的温度场是激光焊接光致等离子体测量技术中的难点。采用基于快速傅里叶变换(FFT)和汉克耳变换的阿贝尔逆变换数值方法,研究出一种等离子体二维温度场分布的数据处理方法,并进行了计算精度分析。利用该数据处理方法,在取样点为41个的时候,得到的标准误差e大约为3.23×10^-2同时,进行了焊接试验,采用多通道光谱仪观测孔外光致等离子体,利用所提出的新方法实现了试验数据的处理,获得激光焊接孔外等离子体的温度场。计算得出的温度场呈相对于光束中心的四周低中间高的趋势。

铝合金双光束焊接特性研究1783-1788

摘要:采用双束CO2激光进行了铝合金双光束焊接工艺试验,研究了双光束并行与串行排列两种模式焊接时的焊缝成形、气孔含量及接头强度等焊接特性,同时分别从同轴、旁轴两个方向监测了双光束焊接过程中熔池表面形态与等离子体特征,并与传统单束激光焊进行了对比分析。试验结果证明,双光束焊接过程等离子体更加稳定,尺寸也更小,因而获得了很好的焊缝成形与接头性能。相比而言,双光束并行焊接获得的焊缝性能更优,但会一定程度降低焊接熔深。

激光切割气体出口马赫数对马赫盘的影响1789-1794

摘要:建立了自由射流模型,采用了可压缩流体轴对称N—S方程和RNG k-ε模型,重点分析了出流为欠膨胀波时的马赫盘(MSD)结构。对出口静压为6.145×10^5Pa的自由喷射外流场进行数值仿真,描述了不同出口马赫数时的射流场结构,分析了马赫盘与喷嘴出口马赫数之间的关系,揭示了随着出口马赫数的增加,马赫盘的宽度呈现出收敛趋势,表明超音速喷嘴设计在保证常用工作压力时不出现过膨胀的情况下应适当提高出口马赫数。揭示了实际切割过程中,随着出口马赫数不断增大,马赫盘将收敛于一固定位置。对求解模型进行流场可视化对比验证,证明了仿真结果的准确性和结论分析的有效性。

铝合金不等厚板的CO2激光拼焊及数值模拟1795-1800

摘要:采用CO2激光器,在填加和不填加合金粉末两种条件下,进行了不等厚铝合金(5A02,5A06)薄板的激光拼焊,研究了影响焊接过程稳定性和焊缝成形性能的主要因素,并用有限元方法(FEA)对焊接过程的温度场和应力场进行数值模拟,分析了拼焊板的残余应力分布和变形特点。试验结果表明,镁含量较高的铝合金对激光束的吸收率高,因此达到稳定深熔焊的临界功率密度较低,容易获得稳定的深熔焊过程;填粉能提高铝合金对激光的吸收率,使激光焊接中等离子体更加稳定,使焊接过程更趋稳定,更易得到成形优良的焊缝。模拟结果表明,不等厚铝合金板激光拼焊的温度场不对称,不等厚板的残余应力场和应变场也分布不对称,薄板上残余拉应力范围比厚板大,薄板整体变形大于厚板且比厚板复杂。

双束CO2激光切割玻璃的实验研究1808-1812

摘要:为了寻求更加有效的激光切割玻璃的方法,提高玻璃的切割质量,在激光热应力切割玻璃的基本原理的基础上,比较了单束聚焦CO2激光与单束非聚焦CO2激光切割玻璃的优劣,提出了双束CO2激光热应力切割的方法。先用一束低功率聚焦的CO2激光在玻璃表面划线,而后用非聚焦的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离,从而实现玻璃的切割。实验分析了单束和双束CO2激光热应力切割玻璃的切割效果。结果表明,相对于单束CO2激光切割的方法,利用双束CO2激光进行玻璃的切割,既可以保证切缝沿既定方向扩展又可以提高切面的光洁度,是一种比较理想的玻璃切割方法。