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YG8硬质合金激光钎焊接头显微组织的研究

应用激光 1999年第5期19卷 282-284页

作者：葛廷刚张旭东刘文今张红军清华大学机械系激光加工中心北京100084

提出了以激光作为焊接热源．以Ｃｕ为填充材料进行硬质合金连接的新方法、对焊接试样的显微组织进行了分析讨论．给出了在激光作用下，硬质合金的钢钎焊接头的焊缝、母材及钎焊界面处的成分和组织变化情况。

关键词：硬质合金激光钎焊 Cu 显微组织接头

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基于PC的开放式多功能激光加工数控系统

应用激光 2004年第6期24卷 368-370页

作者：张永强陈武柱张旭东清华大学机械系激光加工研究中心北京100084

目前国内外在激光加工中普遍应用的数控系统是一种专用型、封闭式的系统 ,无法适应现代高柔性、低成本的加工要求。因此 ,本文研制了一种基于工业PC的开放式多功能激光加工数控系统 ,以通用的Windows操作系统作为开发平台 ,同时具有硬... 详细信息

目前国内外在激光加工中普遍应用的数控系统是一种专用型、封闭式的系统 ,无法适应现代高柔性、低成本的加工要求。因此 ,本文研制了一种基于工业PC的开放式多功能激光加工数控系统 ,以通用的Windows操作系统作为开发平台 ,同时具有硬件和软件的开放性。该系统具有如下特色 :设计了编程专家系统 ,使用者无需学习G代码和PMAC卡宏指令即可编程 ;通过自动编程系统可将激光切割的CAD图形自动转换为加工代码 ,并可自动选择最佳切割顺序 ,保证最短空程路径 ;提出了一种PID全离线检测方案 ,大大加速了激光加工机多轴控制参数的调节和优化进程。该数控系统已成功地应用于激光切割、焊接、表面处理、快速直接制造等多种激光加工。

关键词：数控系统激光加工激光切割自动编程系统 G代码自动选择宏指令基于PC 工业PC Windows操作系统

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激光熔覆层摩擦学特性的研究

光电子．激光 2006年第7期17卷 887-890页

作者：张庆茂廖健宏刘文今华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室广东广州510631 清华大学机械工程系激光加工研究中心北京100084

为研究激光熔覆层的磨损性能，采用激光熔覆技术，在球墨铸铁材料表面制备原位析出颗粒增强金属基复合材料表层。以激光强化的球墨铸铁为上试样、灰铸铁为下试样，进行标准的SRV快速磨损试验。利用表面形貌仪测量配副双方的磨损深度，... 详细信息

为研究激光熔覆层的磨损性能，采用激光熔覆技术，在球墨铸铁材料表面制备原位析出颗粒增强金属基复合材料表层。以激光强化的球墨铸铁为上试样、灰铸铁为下试样，进行标准的SRV快速磨损试验。利用表面形貌仪测量配副双方的磨损深度，扫描电子显微镜（SEM）观察磨痕形貌。结果表明；激光熔覆强化层与灰铸铁配副，磨损深度分别为1．78μm、0．87μm，摩擦系数在0．067～0．085内变化，摩擦系数随摩擦时间的增加呈逐渐降低的趋势；磨损机制为微切削。

关键词：激光熔覆摩擦系数磨损机制磨粒磨损原位析出

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焊接速度对高速激光焊熔池流动行为的影响

中国激光 2013年第5期40卷 56-61页

作者：裴莹蕾单际国任家烈清华大学机械工程系北京100084 清华大学先进成形制造教育部重点实验室北京100084

高速激光焊的多种典型缺陷形成都与熔池流动有关,深入了解熔池流动行为有助于理解高速焊缺陷的形成机理。采用光纤激光进行高速焊接试验,分别研究在功率和热输入一定的条件下焊接速度对熔池流动行为的影响。采用高速摄像实时观察熔池表... 详细信息

高速激光焊的多种典型缺陷形成都与熔池流动有关,深入了解熔池流动行为有助于理解高速焊缺陷的形成机理。采用光纤激光进行高速焊接试验,分别研究在功率和热输入一定的条件下焊接速度对熔池流动行为的影响。采用高速摄像实时观察熔池表面的流动行为,通过Ti示踪元素考察熔池内部的流动行为。结果表明,焊接速度提高,熔池表面液态金属向熔池尾部流动的距离增加,熔池内部的中心部位液态金属向熔池底部和尾部流动的距离增加,熔池内部边缘处液态金属流动受焊接速度的影响较小。提高焊接速度,金属蒸气喷出方向与熔池表面的夹角减小,金属蒸气对小孔后沿冲击力的水平分量增大,导致熔池表面液态金属向熔池尾部流动的驱动力增大,流动距离因而增加。

关键词：激光技术高速焊接熔池表面流动熔池内部流动焊接速度

基于组合激光结构光的视觉传感器检测算法及图像处理流程优化

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清华大学学报（自然科学版） 2019年第6期59卷 445-452页

作者：孙博文朱志明郭吉昌张天一清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校... 详细信息

基于激光结构光的视觉传感器广泛应用于焊接领域的坡口检测和焊缝跟踪。该文提出了一种基于组合激光结构光的新型视觉传感器,独特的光路结构设计避免了传感器应用于不同焊接位姿时繁琐的外参数标定,仅依靠传感器内部固有参数(应用前需校准)和焊接坡口图像的特征点坐标值,即可实现焊接坡口参数的在线检测,有效增强了传感器的适应性。通过对不同图像处理算法的改进和合理组合,对图像处理流程进行了优化。动态感兴趣区(region of interest,ROI)区域提取算法可快速寻获有价值的激光线和特征点所在区域,有效提升了后续图像处理速度;顶帽变换与自适应二值化组合,在将激光线灰度值均匀化的同时,实现了激光线与背景图像的有效区分。运用基于LOG(Laplacian of Gaussian)算子的边缘识别算法,可提取出激光线的单像素边缘;采用最小二乘法对所求得的激光中心线离散点进行直线拟合,通过联立直线方程求交点的方式,实现了对焊接坡口特征点图像坐标值的准确识别。借助Visual Studio平台,运用改进的图像处理算法、优化的图像处理流程和检测算法,对特征参数不同的V形焊接坡口进行检测试验,检测误差均在±4%以内,验证了所提出视觉传感器及其检测算法和图像处理流程的合理性和适用性。

关键词：视觉传感器图像处理动态感兴趣区提取顶帽变换自适应二值化边缘识别

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金属零件的激光直接快速制造

粉末冶金技术 2002年第4期20卷 234-238页

作者：杨森钟敏霖张庆茂刘文今清华大学机械系激光加工研究中心北京100084

简要介绍了一种快速制造金属零件的新方法 -激光直接制造法及其特点 ,它是将激光表面涂覆技术和快速原型技术相结合来直接制造金属构件。回顾了国内外研究的现状。

关键词：金属零件激光直接快速制造 RP技术

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斯太立合金加WC激光熔覆

材料热处理学报 2001年第2期22卷 27-31页

作者：钟敏霖刘文今陈艳霞宁国庆清华大学机械工程系激光加工研究中心北京100084

研究了用双筒送粉器分别输送Stellite 6和WC ,WC体积含量分别为 0 % ,9% ,18% ,2 7% ,36 % ,45 % ,5 4% ,72 %和 10 0 %的高功率CO2 激光熔覆特性及其演变。结果表明 ,当WC体积低于18%时 ,激光熔覆不出现裂纹。WC体积分数进一步增加 ,... 详细信息

研究了用双筒送粉器分别输送Stellite 6和WC ,WC体积含量分别为 0 % ,9% ,18% ,2 7% ,36 % ,45 % ,5 4% ,72 %和 10 0 %的高功率CO2 激光熔覆特性及其演变。结果表明 ,当WC体积低于18%时 ,激光熔覆不出现裂纹。WC体积分数进一步增加 ,熔覆层平均硬度和裂纹率增加而高宽比减小。显微组织演变可分为两段 :WC体积从 0 %到 36 %为第一段 ,WC完全熔化并溶解 ,凝固组织主要由枝晶和枝晶间共晶组成 ,W含量分别为 9 6 8%和 2 1%。WC体积分数从 45 %到 10 0 %时为第二段 ,大部分WC熔化和溶解 ,显微组织主要由基体和沉淀于其中的W化合物组成 ,溶解于基体的最大W含量为 2 6 %左右。混合粉末中WC越多 ,W在W化合物中的含量也越多 ,其最高含量可达到6 4 5 5 %

关键词：高功率激光熔覆显微组织成分演变硫化钨斯太立合金

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垂直面送粉激光强化系统与应用研究

应用激光 2004年第6期24卷 322-326页

作者：何金江钟敏霖刘文今清华大学机械系激光加工研究中心北京100084

针对汽车发动机缸体、缸套、模具侧壁等垂直表面激光强化的需求 ,研制了垂直面送粉喷嘴和垂直面送粉激光强化系统 ,适合于内侧和外侧垂直面送粉激光熔覆和合金化及不送粉熔凝、相变硬化 ;利用该系统 ,选择合适的激光处理工艺参数 ,在垂... 详细信息

针对汽车发动机缸体、缸套、模具侧壁等垂直表面激光强化的需求 ,研制了垂直面送粉喷嘴和垂直面送粉激光强化系统 ,适合于内侧和外侧垂直面送粉激光熔覆和合金化及不送粉熔凝、相变硬化 ;利用该系统 ,选择合适的激光处理工艺参数 ,在垂直放置的灰铸铁表面进行了激光熔凝、送粉激光合金化、送粉激光熔覆等表面处理 ,分析了处理层的显微组织 ,合金元素成分分布与硬度分布。激光强化显著提高了基材的使用性能。垂直面送粉激光强化技术有良好的工业应用前景。

关键词：送粉激光强化激光熔覆相变硬化硬度分布灰铸铁激光合金化垂直放置处理

灰铸铁缸套内表面Nd∶YAG激光NiTi合金化研究

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激光技术 2002年第5期26卷 327-329页

作者：李凤生钟敏霖刘文今宁国庆陈艳霞清华大学机械系激光加工研究中心北京100084

采用预置涂层法对灰铸铁缸套内表面进行Nd∶YAG激光Ni Ti合金化研究 ,可得到表面平整的激光合金化层。该材质的灰铸铁存在较大的裂纹倾向 ,在适当的涂层厚度、工艺参数和预热条件下 ,可获得无裂纹合金化区。激光强化层包括合金化区和淬... 详细信息

采用预置涂层法对灰铸铁缸套内表面进行Nd∶YAG激光Ni Ti合金化研究 ,可得到表面平整的激光合金化层。该材质的灰铸铁存在较大的裂纹倾向 ,在适当的涂层厚度、工艺参数和预热条件下 ,可获得无裂纹合金化区。激光强化层包括合金化区和淬火马氏体区和二者之间很窄的过热区 ,其硬度较铸铁基体显著提高 ;微观组织以亚共晶介稳组织为主。

关键词： Nd:YAG激光合金化 Ni-Ti合金灰铸铁缸套预置涂层法