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蓝宝石对532nm激光吸收率的实验测量

激光技术 2011年第1期35卷 54-57页

作者：何广涛魏昕谢小柱谭伟明宋悠全广东工业大学机电工程学院广州510006 佛山科学技术学院机电与信息工程学院佛山528000

为了分析激光偏振化方向和激光入射角对激光吸收率、反射率和透过率的影响,采用量热法测量了蓝宝石对532nm线偏振光辐照下的反射率和透过率,并获得了相应的吸收率。比较实验中测得的反射率和理论计算值,发现两者变化趋势一致,证实了该... 详细信息

为了分析激光偏振化方向和激光入射角对激光吸收率、反射率和透过率的影响,采用量热法测量了蓝宝石对532nm线偏振光辐照下的反射率和透过率,并获得了相应的吸收率。比较实验中测得的反射率和理论计算值,发现两者变化趋势一致,证实了该试验方法的可行性。结果表明,垂直于入射面的反射率随入射角的增大而增大,平行于入射面的反射率则随入射角的增大逐渐减小,在入射角接近60°时达到最小,然后急剧增大;在垂直和平行偏振光下,透过率均随着入射角增大而减小,吸收率则逐渐增大。该结果为激光加工蓝宝石时工艺参量的选择和优化提供了参考。

关键词：激光技术激光吸收率量热法蓝宝石线偏振光

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材料表面粗糙度对激光吸收率影响的研究

激光技术 2008年第6期32卷 624-627页

作者：陈君张群莉姚建华傅纪斌浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室杭州310014

为了在激光热处理过程中能更好地控制工件温度,并为激光热处理的数学模拟提供更为准确的激光吸收率数据,研究了材料表面粗糙度对激光吸收率的影响原理,等效处理了材料表面轮廓线,建立了数学模型,采用集总参量法测得激光的吸收率,得到的... 详细信息

为了在激光热处理过程中能更好地控制工件温度,并为激光热处理的数学模拟提供更为准确的激光吸收率数据,研究了材料表面粗糙度对激光吸收率的影响原理,等效处理了材料表面轮廓线,建立了数学模型,采用集总参量法测得激光的吸收率,得到的激光吸收率与理论公式计算所得的光吸收率相吻合。结果表明,所建立的模型可以准确地描述材料表面粗糙度对激光吸收率的影响,更有利于激光热处理各项参量的控制。

关键词：激光技术激光吸收率粗糙度集总参量法

铜及铜合金粉末的激光吸收率及其选区激光熔化成形研究

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铜及铜合金粉末的激光吸收率及其选区激光熔化成形研究

作者：申继标昆明理工大学

学位级别：硕士

铜合金具有优良的导热导电性能,是理想的液体火箭发动机燃烧室冷却壁材料。选区激光熔化技术的高自由设计度,能够方便快速的实现复杂零件的高精度成形,为航空航天发动机燃烧室的结构设计优化提供了一种新的途径。但是,由于目前多数选区... 详细信息

铜合金具有优良的导热导电性能,是理想的液体火箭发动机燃烧室冷却壁材料。选区激光熔化技术的高自由设计度,能够方便快速的实现复杂零件的高精度成形,为航空航天发动机燃烧室的结构设计优化提供了一种新的途径。但是,由于目前多数选区激光熔化设备采用红外激光器,而铜及铜合金对红外激光能量吸收率低,严重影响选区激光熔化成形铜合金的组织和性能。为了改善铜及铜合金的选区激光熔化成形后的组织与性能,本文在考察粉末粒度、合金化、表面改性、表面氧化处理等对粉末激光吸收率的影响的基础上,探索了提高选区激光熔化铜及铜合金组织性能相对密度、力学、热学和导电性能的途径。研究结果表明,铜粉粒径大小对激光吸收率有一定影响,在5-35μm、15-35μm、40-160μm三种粒径分布的纯铜粉中,激光吸收率从高到低排序为5-35μm铜粉>15-35μm铜粉>40-160μm铜粉。在相同的15-53μm粒径分布时,含0.8wt%Cr元素的铜粉激光吸收率比纯铜要高。纳米TiC表面改性对铜和Cu-0.8wt%Cr粉末的激光吸收率有较大的影响,加入纳米TiC之后粉末的激光吸收率显著提升,随着纳米TiC含量的增加,铜及铜合金粉末激光吸收率逐渐增大。对铜粉氧化处理能提高其激光吸收率,氧化处理温度越高,铜粉的激光吸收率越大,但是粉末中氧元素含量也会增加。三种纯铜粉的选区激光熔化成形实验结果表明,在相同的工艺条件下,15-53μm铜粉末成形后试样性能较好。0.2%质量分数纳米TiC改性前后的15-53μm铜及铜合金粉选区激光熔化成形实验结果表明,同样条件下,Cu-0.8wt%Cr合金试样的相对密度要高于纯铜试样;而加入0.2%质量分数纳米TiC改性后,成形试样的相对密度及力学性能得到进一步提升。在激光功率320W,扫描速度为600mm/s时,选区激光熔化成形Cu-0.8wt%Cr和Cu-0.8wt%Cr+0.2wt%TiC样品的相对密度分别为97.6%、99.7%,拉伸强度分别为198.5MPa、225.9MPa,布氏硬度为别为85.3HB、98.1HB,热导率分别为97.4W?m?k、82.6W?m?k,电导率分别为27.8%IACS、23.6%IACS,表明纳米TiC改性显著提高样品的相对密度和力学性能,但使得样品导热导电性能有所下降。

关键词：选区激光熔化激光吸收率铜力学性能导热和导电性能

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激光热处理过程中材料的激光吸收率研究

激光热处理过程中材料的激光吸收率研究

作者：陈君浙江工业大学

学位级别：硕士

由于现行激光热处理过程中难以选择优化激光参数,为解决这方面的问题,本论文对粗糙的材料表面轮廓线进行等效处理,并在此基础上提出了材料表面粗糙度对激光吸收率影响的计算方程;基于非金属材料激光吸收率随光入射角度变化而变化的特殊... 详细信息

由于现行激光热处理过程中难以选择优化激光参数,为解决这方面的问题,本论文对粗糙的材料表面轮廓线进行等效处理,并在此基础上提出了材料表面粗糙度对激光吸收率影响的计算方程;基于非金属材料激光吸收率随光入射角度变化而变化的特殊性,介绍了材料表面粗糙度对吸收率影响方程在非金属材料上吸收率计算上的应用;外加电场对金属材料在激光热处理过程中有一定的影响,从机理上分析了电场对金属材料的影响,推导出外加电场对金属材料激光吸收率的影响方程,并以实验验证了该方程的可行性;对影响金属材料激光吸收率的各种因素进行分析,改进了金属材料激光吸收率的计算方程,将几种常见金属的激光吸收率曲线进行拟合,结合实验进一步验证该计算方程可应用于实际生产。本文在激光吸收率方面的研究可以为激光热处理过程中为激光参数的调节提供参考意义。

关键词：激光热处理激光吸收率表面粗糙度外加电场

激光增材制造技术常用金属材料激光吸收率测量

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航空制造技术 2017年第17期60卷 97-100页

作者：严深平张安峰梁少端王潭西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

应用反射率测量装置对几种激光金属增材制造技术常用金属粉末和金属板材的激光吸收率进行间接测量。对比不同粒度、球形度金属粉末激光吸收率的大小;测量金属粉末和金属板材分别对1064nm红外激光和532nm绿光激光的吸收率大小。测量结果... 详细信息

应用反射率测量装置对几种激光金属增材制造技术常用金属粉末和金属板材的激光吸收率进行间接测量。对比不同粒度、球形度金属粉末激光吸收率的大小;测量金属粉末和金属板材分别对1064nm红外激光和532nm绿光激光的吸收率大小。测量结果表明,粉末的球形度越好、粒径越大,粉末对激光吸收率越高;金属粉末和金属板材对1064nm激光的吸收率小于532nm激光的吸收率。测量结果可为这些金属材料的激光增材制造提供试验数据基础。

关键词：激光吸收率增材制造金属材料测量

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双相钢激光热处理时激光吸收率的测定

热处理 2014年第4期29卷 52-55页

作者：黄金秋顾剑锋上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

论述了积分球法和集总参数法测定激光吸收率的原理。采用这两种方法测定了双相钢在激光热处理过程中对YAG激光的吸收率。试验结果表明,积分球法和集总参数法测得的激光吸收率数值非常接近,双相钢的激光吸收率与温度相关。

关键词：激光吸收率双相钢积分球法集总参数法

2A12铝合金激光切割表面处理与吸收率测定研究

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2A12铝合金激光切割表面处理与吸收率测定研究

作者：解玉坤陕西理工学院

学位级别：硕士

本研究是针对铝合金对激光存在高反射率这一现象展开的,高反射率材料对激光的吸收率较低,导致激光加工质量不理想,影响加工效率。为了找到能够提高铝合金激光吸收率的方法,本文分析了激光与材料的相互作用机理和影响铝合金对激光吸收特... 详细信息

本研究是针对铝合金对激光存在高反射率这一现象展开的,高反射率材料对激光的吸收率较低,导致激光加工质量不理想,影响加工效率。为了找到能够提高铝合金激光吸收率的方法,本文分析了激光与材料的相互作用机理和影响铝合金对激光吸收特性的因素。通过前期对铝合金的激光切割的预研及试验研究,提出了提高铝合金表面对激光吸收率的措施,设计了吸收率测试试验平台,制定了改变表面吸收特性的试验方案,并对多种处理后的试件进行吸收率测试试验。本研究采用表面处理技术来改变铝合金表面的吸收特性,主要表面处理技术为黑化处理。考虑到试验条件有限,采用简单的黑化材料(石墨、普通墨汁、碳素墨汁、无光漆及磷化)进行试样制备。然后,对制备的试样进行吸收率测试试验。本研究搭建了激光吸收率测试试验台,对厚度为1.2mm的2A12铝合金试样表面,采用了5种不同的处理方法,用CO2脉冲激光发射器进行了定点照射测试。试验数据表明,在一定工艺参数下,无光漆处理后的试件吸收率最高,并将这一结论用于工程实践加工,加工后的试件切割面光滑,挂渣尺寸小,表面质量高。同时,通过ANSYS workbench对铝合金激光切割过程进行热分析,温度云结果与吸收率测试的数据符合程度很接近,验证该种方案的可行性和有效性。在一定程度上,该研究成果为激光切割高反射率材料提供了理论依据和工程指导。

关键词：表面处理激光吸收率黑化热分析

纯铜/铜合金高反射材料粉末床激光熔融技术进展

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材料工程 2022年第6期50卷 1-11页

作者：朱勇强杨永强王迪陈峰邓澄陈晓君华南理工大学机械与汽车工程学院广州510641

纯铜/铜合金具有优异的导热、导电性能,是重要的工业材料。以粉末床激光熔融为代表的激光增材制造技术具有优良的设计自由度及成形精度,是增材制造的主流发展方向。纯铜/铜合金的粉末床激光熔融与传统加工制造技术相比,前者能够更好地... 详细信息

纯铜/铜合金具有优异的导热、导电性能,是重要的工业材料。以粉末床激光熔融为代表的激光增材制造技术具有优良的设计自由度及成形精度,是增材制造的主流发展方向。纯铜/铜合金的粉末床激光熔融与传统加工制造技术相比,前者能够更好地发挥铜优异的性能,在电子电气、汽车、航空航天等导热/导电高需求领域具有广阔的应用前景。本文综述了以纯铜/铜合金为代表的激光高反射材料的粉末床激光熔融的研究现状、面临的重要问题以及相应的解决对策分析。在此基础上,结合本课题组在纯铜/铜合金粉末床激光熔融过程的经验,指出运用蓝光、绿光等短波长激光器进行纯铜/铜合金等高反射材料的粉末床激光熔融是未来的研究热点与发展方向。

关键词：粉末床激光熔融高反射材料激光吸收率纯铜/铜合金

纳秒激光直写表面辅助下紫铜的激光焊成形及接头组织和性能

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焊接学报 2023年第4期44卷 21-29,I0004,I0005页

作者：周广涛邝景臻温秋玲蔡祖鹏苏礼季华侨大学福建省特种能场制造重点实验室厦门361021 华侨大学制造工程研究院厦门361021 厦门宏发电力电器有限公司厦门361021

针对紫铜激光焊高反射率问题,提出了一种纳秒激光直写表面辅助下紫铜激光焊方法.利用纳秒激光对紫铜待焊区表面进行激光直写,产生覆盖有纳米颗粒的周期微结构,提高吸收率从而实现激光焊.阐述了纳秒激光直写表面降反作用机理,研究了焊接... 详细信息

针对紫铜激光焊高反射率问题,提出了一种纳秒激光直写表面辅助下紫铜激光焊方法.利用纳秒激光对紫铜待焊区表面进行激光直写,产生覆盖有纳米颗粒的周期微结构,提高吸收率从而实现激光焊.阐述了纳秒激光直写表面降反作用机理,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响,对焊接接头的组织和力学性能进行了分析.结果表明,纳秒激光直写表面能够有效降低紫铜对激光的反射率;随着焊接激光功率增加,焊缝成形由宽而浅变为窄而深;焊缝区结晶以铜晶粒为晶核呈柱状晶生长,且柱状晶尾部呈弯曲状指向焊接方向,并非指向中截面生长,树枝状束粗细均匀;通过线扫描发现表面纳秒激光直写处理对紫铜焊缝冶金行为几乎没有影响,仅在距离焊缝表面53μm范围内存在少量O元素,而焊缝内部几乎没有氧等异质引入,均为紫铜的单相固溶体;接头的抗拉强度为母材的81.4%,焊缝中心硬度为65.8 HV0.1,断口表现为延性断裂,焊缝保持一定塑性.

关键词：纳秒激光直写激光吸收率激光焊焊缝成形