张晓兵
- 作品数：24 被引量：141H指数：8
- 供职机构：中航复合材料有限责任公司更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺航空宇航科学技术电子电信理学更多>>
- 聚焦透镜和加工环境对飞秒激光加工镍基合金的影响被引量：1
- 2015年
- 针对飞秒激光加工镍基合金材料,研究了4种数值孔径的聚焦透镜和3种加工环境(空气、真空和氩气)对飞秒激光加工效率和重铸层的影响。实验结果表明:聚焦透镜数值孔径越大,聚焦后激光能量密度越大,加工效率越高,而焦深越小,可加工材料厚度越小。在空气、真空和氩气3种加工环境下,镍基合金飞秒激光加工的重铸层厚度随着脉冲个数的变化规律相似,在相同脉冲个数下,3种加工环境中加工深度差距不大。
- 张伟张晓兵冯强崔向中巩水利
- 关键词：飞秒激光镍基合金聚焦透镜加工环境
- Ni3Al基定向凝固高温合金皮秒脉冲激光打孔研究
- 2013年
- 研究了皮秒脉冲激光以旋切法在Ni3Al基定向凝固高温合金上加工的微孔，并采用扫描电子显微镜和电子能谱仪观察了微孔的加工质量及激光诱导的缺陷区。实验结果显示，在孔周围没有出现飞溅物和微裂纹等传统缺陷，在孔壁上发现了少量的熔渣和一层厚度在微米量级的氧化物再铸层，而再铸层中含有氧元素是由脉冲激光旋切加工过程中同轴吹高压氧气所致，在紧邻再铸层的部分区域出现了由热影响所产生的相变区。由于使用的激光束，其能量符合高斯分布，从而依据加工面温度分布和激光束能量分布的对应关系，对加工区再铸层厚度进行了理论计算，获得的数值与观测到的再铸层实际厚度趋于一致。
- 孙瑞峰张晓兵曹文斌巩水利张晓鹏
- 关键词：皮秒激光打孔NI3AL
- 飞秒激光对镍基合金的损伤机制和阈值行为被引量：14
- 2014年
- 针对飞秒激光加工镍基单晶高温合金材料,在能量密度为0-12.8J/cm2和脉冲个数为0-8000范围内,对表面损伤和加工侧壁区域进行了显微形貌分析,研究了不同能量密度和脉冲个数情况下的损伤机制,不同损伤机制的损伤阈值和热效应。镍基单晶高温合金经飞秒激光加工后,呈现两种损伤机制,分别为非热熔性损伤和热熔性损伤,单脉冲损伤阈值分别为0.23J/cm2和1.21J/cm2,孕育系数分别为0.90和0.92。在此基础上,建立了损伤机制和损伤阈值与能量密度和脉冲个数的定量关系,实验结果对加工无微裂纹和无再铸层的高质量镍基航空器件的工艺选择有实际指导意义。
- 张伟冯强程光华张晓兵
- 关键词：超快光学飞秒激光镍基单晶高温合金损伤阈值
- 陶瓷小孔激光精密加工新方法应用研究被引量：11
- 2005年
- 激光打孔是利用激光的光学特性,通过透镜聚焦在工件上,所以加工出来的孔会有一定的锥度存在。为解决这一问题介绍了陶瓷激光精密打孔的新方法——倾斜回转法。即在激光打孔的过程中,让工件或激光切割头倾斜一定的角度,并让工件绕一固定的轴线回转,以减少孔的锥度,解决陶瓷打孔的技术难题。通过正交实验,摸索出了一套切实有效的激光打孔工艺参数,较好地解决了小孔锥度的问题,加工出了合格的陶瓷小孔样品。
- 史进杨贺来张晓兵
- 关键词：陶瓷小孔激光打孔光学特性正交实验切割头
- 100ns^700ns脉冲列YAG激光加工镍基合金小孔被引量：3
- 2005年
- 介绍了为减薄激光加工小孔孔壁再铸层专门研制的100ns^700ns窄脉冲宽度、脉冲列工作模式的试验用YAG激光器的基本原理及特点,350ns、550ns激光在不同厚度的三种镍基高温合金试件上加工小孔初步试验及其金相分析结果等。文章最后总结了数百纳秒窄脉冲YAG激光加工小孔试验及其分析结果,给出了初步结论,指出了目前存在的主要问题并提出了下一步研究工作的设想。
- 张晓兵
- 关键词：脉冲列小孔镍基合金YAG激光器窄脉冲纳秒
- 陶瓷喷嘴Nd:YAG激光精密打孔应用研究被引量：2
- 2005年
- 通过在陶瓷喷嘴上进行激光打孔的多种工艺参数试验,分析了激光能量、脉冲宽度和激光频率等对打孔质量的影响,摸索出了一套切实有效的激光打孔工艺参数,较好地解决了小孔锥度问题,加工出了合格的陶瓷小孔样品。并对激光加工工艺参数进行了多因素分析,探讨了多种加工工艺参数对加工小孔锥度的影响。
- 史进张晓兵杨贺来
- 关键词：激光打孔锥度
- 激光冲击处理技术的应用潜力
- 2007年
- 介绍了新兴激光冲击处理技术的国内外最新应用情况,如消减焊缝区残余应力、应用于高温的高周疲劳零件以及激光冲击处理与其他工艺的复合等.
- 曹子文邹世坤谭永生张晓兵
- 关键词：激光冲击处理激光脉冲残余应力
- 二次法激光加工小孔技术被引量：12
- 2014年
- 为了提高激光加工航空发动机气膜冷却孔质量,介绍了一种采用焦耳级脉冲能量毫秒激光在镍基高温合金上快速加工初始通孔,再采用毫焦耳级脉冲能量纳秒激光扩孔的二次加工小孔方法。通过该方法试图消除毫秒激光加工小孔产生的再铸层以及解决纳秒激光直接加工几乎无再铸层小孔效率低、深度有限的问题,从而实现更高效率加工高质量气膜冷却孔。试验研究结果表明,该方法可以有效去除毫秒激光加工小孔孔壁的再铸层,改善孔壁表面质量,与纳秒激光直接加工小孔比较,在加工1mm左右深的小孔时可以提高加工效率,但加工2mm以上深度的小孔时,对提高加工效率的作用不明显。基于试验结果及分析,对二次法加工小孔提出了改进措施。
- 张晓兵孙瑞峰
- 关键词：激光纳秒激光
- 高速YAG固体激光深宽雕刻装置
- 本实用新型涉及一种高速YAG固体激光深宽雕刻装置，属于激光加工技术领域。He－Ne激光器(1)发出的红色指示光依次经过第一45度氦氖红光全反射镜(2)和第二45度氦氖红光全反射镜(3)反射后通过两个完全一样并对称放置的、...
- 王智勇张晓鹏刘学胜张晓兵陈新松
- 文献传递
- 高温合金皮秒激光旋切制孔孔壁特征研究(英文)被引量：2
- 2013年
- 研究了脉宽为2.1 ps的超短激光采用旋切法在不同厚度Ni3Al基定向凝固高温合金试样上,加工气膜孔的孔壁形貌。实验表明,孔壁上出现了周期性的条纹结构,条纹间距约为15μm,是由激光在孔壁上形成的烧蚀通道组成。在加工1 mm厚的合金试样上的气膜孔时,孔壁光滑而且不存在再铸层,孔形整体几乎无锥度。当加工2 mm厚试样上的气膜孔时,孔入口附近的孔壁上出现了厚度在2μm到5μm之间的再铸层。通过不同厚度试样加工情况的对比,在旋切加工条件下,脉宽2.1 ps的激光不会引起热传递现象,2 mm厚试样上的气膜孔孔壁再铸层是由加工过程中等离子从深孔中排出距离过长,从而速度下降,沉积在入口孔壁上所形成。孔壁再铸层中所含的氧元素是由等离子体与辅助气中的氧气反应形成。在不同厚度试样上的气膜孔的入口处都出现了宽度约5μm的熔融区。在皮秒激光加工不引起热传递的情况下,通过激光束截面的能量分布情况与激光辐射区域温度变化的关系,计算出了熔融区的宽度值为4.7μm,与实际相符。
- 孙瑞峰张晓兵曹文斌巩水利张晓鹏
- 关键词：皮秒激光条纹
