国家自然科学基金(51175061)
- 作品数：21 被引量：118H指数：7
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- 相关领域：金属学及工艺电子电信理学机械工程更多>>
- 偏振态对飞秒激光加工石英玻璃表面质量的影响被引量：9
- 2014年
- 为研究线偏振和圆偏振对飞秒激光烧蚀加工石英玻璃表面质量的影响,开展不同扫描速度的线烧蚀试验和不同线重叠率的面烧蚀试验.研究了线、圆偏振光对烧蚀线宽度的影响,利用光学显微镜和环境扫描电子显微镜观察烧蚀形貌,并使用三维表面轮廓仪进行烧蚀面粗糙度分析.结果表明：线偏振光烧蚀线宽度大于圆偏振光,且激光功率越大,线宽差异越明显;当线重叠率在65％～90％时,线偏振光烧蚀表面粗糙度随重叠率增大而增大,在重叠率为65％时达到1.33 μm;线轮廓算术平均偏差随重叠率增大先减小后增大,并在重叠率为80％时达到较小值1.05 μm;当重叠率不到80％时,线偏振光烧蚀面线轮廓算术平均偏差比圆偏振光小;重叠率为90％时,其线轮廓算术平均偏差反而比圆偏振光大.
- 吴东江姚龙元马广义郭东明
- 关键词：飞秒激光偏振态表面粗糙度
- Hastelloy C-276/316L脉冲激光异质焊接微观组织研究被引量：3
- 2013年
- 为评价激光焊接AP1000部件工艺的可靠性,探究Hastelloy C-276与316L异质焊接焊缝的元素偏析及组织结构,利用Nd:YAG脉冲激光进行焊接,借助光学显微镜和电子探针X射线微区分析仪等分析测试仪器,对焊缝显微组织、元素成分及金相形貌进行分析。结果表明:焊缝组织晶粒细化,焊缝中部以细小等轴晶为主、边缘以柱状晶为主,且焊接接头两侧热影响区极窄;依据元素宏观分布,焊缝可分为3个区域,焊缝两侧元素成分急剧变化,中部均匀;元素存在微观偏析,晶界处Mo元素富集。焊缝组织以γ奥氏体为主,并未发现明显δ铁素体生成。
- 刘士博张天武马广义吴东江
- 关键词：HASTELLOYC-276元素偏析
- 钛基体激光直接熔覆ZrO_2涂层实验研究被引量：1
- 2012年
- 采用激光同轴送粉工艺在钛基体上直接熔覆ZrO2陶瓷涂层,研究不同工艺参数对单道熔覆层熔覆质量的影响规律;采用光学显微镜观察陶瓷涂层的微观组织,并采用电子探针技术分析基体和ZrO2陶瓷结合区成分分布;利用XRD分析激光熔覆前后ZrO2陶瓷物相变化情况.结果表明:在一定的功率范围内,熔覆层宽度受激光功率的影响不大,熔覆层高度和基体熔化深度随工艺参数的变化呈现一定的规律性;ZrO2和Ti基体结合区形成很好的成分梯度渐变过渡,陶瓷微观组织为细小的枝状晶组织;激光熔覆ZrO2陶瓷后,单斜相(m相)衍射峰强度相对减弱.
- 吴东江卢卫锋陈云啸马广义郭玉泉郭东明
- 关键词：激光熔覆陶瓷涂层氧化锆
- 激光偏移量对Hastelloy C-276/316L焊缝腐蚀性能的影响被引量：2
- 2015年
- 使用Nd：YAG连续激光对Hastelloy C-276/316L薄板进行异质焊接实验,分析不同激光偏移量下焊缝元素含量变化规律,借助极化曲线、电化学阻抗谱研究不同激光偏移量下焊缝在盐酸溶液中的抗蚀性能。结果表明：调节激光偏移量Fe、Ni和Mo含量变化明显,而Cr含量无明显变化;当激光向Hastelloy C-276偏移0.1~0.3 mm时,焊缝中主要元素含量变化较小,腐蚀电压、电荷转移电阻最大,腐蚀电流密度最小,焊缝腐蚀趋势、腐蚀速率最小,焊缝抗蚀性能较好;当激光向316L偏移0至0.2 mm时,焊缝中Fe元素逐渐增加,Ni、Mo元素含量逐渐下降,焊缝的腐蚀电压、电荷转移电阻递减,腐蚀电流密度递增,焊缝的腐蚀趋势、腐蚀速率逐渐增大,焊缝抗蚀性逐渐减弱。
- 吴东江范聪刘士博马广义郭玉泉牛方勇郭东明
- 关键词：HASTELLOY电化学腐蚀
- 脉冲激光焊接Hastelloy C-276合金的熔池流动传热特性分析被引量：4
- 2012年
- 基于流体动力学方程和传热方程建立了三维瞬态模型,用于研究脉冲激光焊接0.5mm厚Hastelloy薄板时熔池的流动行为及传热特性。应用Fluent软件,采用有限容积法(FVM)求解控制方程,用SIMPLE算法处理速度与压力的耦合。引入Pe来衡量焊接熔池中对流传热与传导传热的相对强弱,并以此分析焊接熔池的传热特性。结果表明:沿焊接方向,焊接熔池的流动速度随着离熔池中心距离的增加先增加后减小;在给定试验条件下,熔池流动速度在离熔池中心0.2mm左右时出现最大值,且沿焊接方向前方稍大于后方,而后迅速减小为零;焊接熔池中对流的存在使得焊接熔池熔深较小而熔宽较大;最终的焊接形貌由对流传热与传导传热相互作用而成。对焊缝形貌的数值模拟结果与实验结果进行了比较,计算结果与实验结果吻合较好。此模型可为脉冲激光焊接Hastelloy C-276薄板时熔池流体流动行为的分析提供理论依据。
- 吴东江王占宏马广义杨义彬郭玉泉郭东明
- 关键词：激光焊接脉冲激光器焊缝形貌
- 飞秒激光精密减薄石英玻璃凹槽实验被引量：13
- 2015年
- 为实现石英玻璃表面凹槽的飞秒激光精密减薄加工,采用线扫描-面减薄的工艺手段,研究脉冲能量对烧蚀线槽形貌的影响,并以此为基础开展不同烧蚀线重叠率δ的单层凹槽减薄实验,通过激光共聚焦显微镜对凹槽的槽深、侧壁角和底面粗糙度等形貌特征进行观测和分析。研究表明,当40%≤δ≤80%时,随着δ的增大,凹槽深度增大、侧壁角减小;当δ=40%时,凹槽的槽深、槽宽、侧壁角分别为14.56μm、261.8μm和59.1°。凹槽底面粗糙度Ra和Rz随δ的增大而减小,当δ为80%时分别达到最小值0.19μm和1.23μm;平行于扫描速度方向的轮廓算数平均偏差Ra′和微观不平度十点高度Rz′随δ的增大呈现先减小后增大的趋势,当δ为80%时,Ra′≈Ra、Rz′≈Rz;轮廓三维均方根偏差Sq随δ的增大逐渐减小,最小值为0.16μm。
- 吴东江周思雨马广义姚龙元
- 关键词：激光技术飞秒激光石英玻璃表面粗糙度
- 核主泵屏蔽套近无缺陷激光焊接技术被引量：6
- 2015年
- 针对我国AP1000核主泵屏蔽套焊接过程存在的问题,提出一种近无缺陷激光焊接技术,实现屏蔽套材料Hastelloy C-276的优良焊接成形。分析激光焊接过程对材料微观组织的影响规律,评价核主泵温度条件下焊接接头拉伸性能;研究焊缝在酸碱盐中的电化学腐蚀行为,评价焊缝耐腐蚀性能。通过有限元法计算屏蔽套焊接变形特征,揭示横向收缩变形对制造精度的影响。结果表明,所提出的脉冲激光焊接技术可以实现核主泵屏蔽套材料的优良焊接成形,焊缝处无明显焊接缺陷;在核主泵温度条件下,焊接接头力学性能与母材基本相当,可以保证长使役可靠性;焊缝在中性及酸性环境下,腐蚀性能均优于母材,提升了焊缝的可靠性。通过模拟计算发现激光焊接会导致焊接样件发生横向收缩变形,但该变形大小仅为屏蔽套制造精度的1/10,焊接精度完全满足屏蔽套制造要求。
- 马广义吴东江柴东升郭玉泉郭东明
- 关键词：激光焊接HASTELLOYC-276
- 激光近净成形不同颜色Al_2O_3陶瓷件微观组织及裂纹分析被引量：5
- 2013年
- 使用激光近净成形方法,在Ti-6Al-4V基板上进行高纯Al2O3成形实验,分别制备出黑色和白色Al2O3薄壁样品。利用扫描电子显微镜观察样品截面微观组织并检测截面化学元素。利用X射线衍射仪分析原始Al2O3粉末、黑色样品和白色样品的物相组成、成色原因以及成形件样品表面裂纹数量与颜色之间的关系。结果表明:黑色薄壁样品表面裂纹数量多、分布均匀;白色薄壁样品仅中上部含有极少量裂纹。成形工艺可显著影响陶瓷粉末中杂质氧化物的挥发程度,进而影响成形件样品元素组成及物相。次晶相的出现是成形件样品颜色发黑的根本原因,并加剧了黑色样品表面裂纹的产生与扩展。
- 吴东江孙贝牛方勇马广义张垚磊金洙吉
- 关键词：氧化铝
- 激光能量偏移对304/C-276异质焊缝元素分布和力学性能的影响被引量：1
- 2015年
- 采用脉冲激光实现304不锈钢与C-276合金异种材料的焊接成形,利用几何方法计算不同激光能量偏移量条件下C-276在焊缝中的熔化比例,借助电子探针对焊缝主要元素进行宏观分析,获得C-276熔化比例与焊缝Fe、Ni两大元素在焊缝处的分布关系,并检测不同激光能量偏移条件下焊缝的力学性能。结果表明:304/C-276各异质焊缝化学元素分布均匀,且过渡区较窄,激光能量偏移量对异质焊缝元素含量影响较为显著,随着激光能量偏移量的增加,焊缝中Ni、Mo和W元素逐渐增多,Fe元素逐渐减少,Cr元素变化不大;C-276熔化比例与焊缝中Fe和Ni元素分布满足杠杆原理;304/C-276各异质焊缝的抗拉极限强度均低于304和C-276母材的,当激光能量偏向C-276母材+0.2^+0.3 mm时,焊缝抗拉极限强度达到最佳状态。
- 吴东江董金飞柴东升马广义
- 关键词：抗拉强度
- 飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真被引量：4
- 2015年
- 基于透明电介质的烧蚀率计算模型,建立了飞秒激光烧蚀石英玻璃的微槽截面形状仿真模型,并通过烧蚀实验验证了模型的可靠性。利用所建模型分析了光斑半径、脉冲能量和扫描速度等参数对微槽截面形状的影响规律。研究表明,减小光斑半径、提高脉冲能量或降低扫描速度均可以提高微槽的槽深和侧壁角;微槽的槽宽随脉冲能量的提高或扫描速度的降低而增大,但随光斑半径的增大,其呈现先增大后减小的规律,在脉冲能量为4μJ、扫描速度为0.2 mm/s的条件下,槽宽在光斑半径为13μm时达到最大值8.13μm。
- 吴东江周思雨姚龙元马广义庄娟
- 关键词：飞秒激光石英玻璃仿真建模
