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航空航天高性能金属材料构件激光增材制造 被引量：258
1
作者 顾冬冬 张红梅 +2 位作者 陈洪宇 张晗 席丽霞 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期24-47,共24页
激光增材制造技术是当今世界科技强国竞相发展的一项关键核心技术,为航空航天等领域高性能金属构件的设计与制造开辟了新的工艺技术途径。航空航天金属构件兼具轻量化、难加工、高性能等特征,对激光增材制造的材料设计、结构优化、工艺... 激光增材制造技术是当今世界科技强国竞相发展的一项关键核心技术,为航空航天等领域高性能金属构件的设计与制造开辟了新的工艺技术途径。航空航天金属构件兼具轻量化、难加工、高性能等特征,对激光增材制造的材料设计、结构优化、工艺调控及性能和应用评价等均提出了严峻挑战。针对航空航天领域三类典型应用材料(即铝、钛、镍基合金及其金属基复合材料)、四类典型结构(大型金属结构、复杂整体结构、轻量化点阵结构、多功能仿生结构等),阐述了近年来国内外在面向激光增材制造的新材料制备、新结构设计、增材制造形性调控、高性能/多功能构件制造及航空航天应用等方面的研究进展,提出了高性能金属构件激光增材制造的宏/微观跨尺度形性协调机制,并就激光增材制造技术在材料-结构-工艺-性能一体化方向的研究及发展作一点思考与展望。 展开更多
关键词 激光技术 增材制造 3D打印 选区激光熔化 激光熔化沉积 高性能金属构件
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大型钛合金结构件激光直接制造的进展与挑战(邀请论文) 被引量：206
2
作者 王华明 张述泉 王向明 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3204-3209,共6页
简要介绍大型钛合金结构件激光直接制造的技术特点及其在航空航天等工业装备中的应用前景,重点报道大型钛合金结构件激光直接成形制造工艺、内部质量控制和应用研究进展。深入评述大型钛合金结构件激光直接成形制造技术发展面临的问题... 简要介绍大型钛合金结构件激光直接制造的技术特点及其在航空航天等工业装备中的应用前景,重点报道大型钛合金结构件激光直接成形制造工艺、内部质量控制和应用研究进展。深入评述大型钛合金结构件激光直接成形制造技术发展面临的问题及其热物理、熔池非平衡冶金动力学、内部组织快速凝固和内部缺陷控制的复杂性。指出零件"变形和开裂"预防和"内部质量"控制是目前制约该技术发展和应用的关键"瓶颈难题",只有加强对零件"内应力演化规律与变形开裂行为"及"凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理"等基础问题的研究和认识,才能有效解决上述瓶颈难题。 展开更多
关键词 激光技术 激光直接制造 钛合金 金属结构件 航空航天
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结构光三维成像技术 被引量：132
3
作者 苏显渝 张启灿 陈文静 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期1-10,共10页
近年来,结构光三维成像技术被深入研究和广泛应用,通常采用的技术方案是投影一个载频条纹到被测物体表面,利用成像设备从另一个角度记录受被测物体高度调制的变形条纹图像,再从获取的变形条纹图中数字解调重建出被测物体的三维数字像。... 近年来,结构光三维成像技术被深入研究和广泛应用,通常采用的技术方案是投影一个载频条纹到被测物体表面,利用成像设备从另一个角度记录受被测物体高度调制的变形条纹图像,再从获取的变形条纹图中数字解调重建出被测物体的三维数字像。与全息三维成像对应,结构光三维成像过程也是两步成像过程,先获取物体被结构光条纹调制的二维图像,再从包含变形条纹的二维像中通过数字重建方法得到物体的三维数字像。主要回顾了本课题组在基于结构光三维成像技术研究中的进展,讨论了基于傅里叶条纹分析、相移条纹分析和动态过程三维成像的方法,给出了相关应用的实验结果,分析了结构光三维成像的特点以及该领域今后的发展动向。 展开更多
关键词 成像系统 三维成像 结构光 三维面形测量 条纹分析 全息显示
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激光熔覆工艺参数对熔覆层表面平整度的影响 被引量：121
4
作者 朱刚贤 张安峰 李涤尘 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期296-301,共6页
为了获得平整的熔覆层表面质量,对316L不锈钢激光熔覆工艺参数对熔覆层表面平整度、平宽比(表面平整度与单层熔覆宽度比值)及平高比(表面平整度与单层熔覆高度的比值)的影响进行了实验研究。分析了单层熔覆宽度、单层熔覆高度与轨迹间... 为了获得平整的熔覆层表面质量,对316L不锈钢激光熔覆工艺参数对熔覆层表面平整度、平宽比(表面平整度与单层熔覆宽度比值)及平高比(表面平整度与单层熔覆高度的比值)的影响进行了实验研究。分析了单层熔覆宽度、单层熔覆高度与轨迹间的中心距及搭接率之间的相互关系,并进行了单层熔覆宽度、单层熔覆高度及表面平整度的测试。实验结果表明,随激光功率增大、送粉量增大及扫描速度的减低,熔覆层表面的平整程度降低;随载气流量增大,熔覆层表面的平整程度先增加后降低。 展开更多
关键词 激光技术 激光熔覆 成形质量 工艺参数 表面平整度
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激光-电弧复合焊接的研究进展 被引量：97
5
作者 肖荣诗 吴世凯 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1680-1685,共6页
激光-电弧复合焊技术是一种具有较好工业应用前景的新技术,目前已经引起了国内外研究人员的重视。激光-电弧复合焊接将两种物理性质和能量传输机制截然不同的热源复合在一起,实现优势互补,提高焊接效率和质量。结合作者的研究工作,概括... 激光-电弧复合焊技术是一种具有较好工业应用前景的新技术,目前已经引起了国内外研究人员的重视。激光-电弧复合焊接将两种物理性质和能量传输机制截然不同的热源复合在一起,实现优势互补,提高焊接效率和质量。结合作者的研究工作,概括了激光-电弧复合焊接中激光与电弧相互作用、熔滴过渡特性、小孔和熔池动态行为、复合焊接工艺技术及应用等方面的最新研究进展。 展开更多
关键词 激光技术 复合焊 基础问题 工业应用
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毫米波副载波光纤通信技术的研究进展 被引量：86
6
作者 方祖捷 叶青 +1 位作者 刘峰 瞿荣辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期481-488,共8页
综述了用于下一代移动通信的光纤毫米波副载波通信技术(ROF)的研究进展。介绍了系统的基本构想和涉及的关键技术。着重介绍几种毫米波副载波光发射器以及有关光学技术的新进展,包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制... 综述了用于下一代移动通信的光纤毫米波副载波通信技术(ROF)的研究进展。介绍了系统的基本构想和涉及的关键技术。着重介绍几种毫米波副载波光发射器以及有关光学技术的新进展,包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等;简要介绍了ROF接收技术、系统技术和有关应用的研究动向。 展开更多
关键词 光通信 宽带移动通信 毫米波副载波光纤链路 ROF系统
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飞秒激光微加工:激光精密加工领域的新前沿 被引量：94
7
作者 何飞 程亚 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期595-622,共28页
飞秒激光微加工技术具有加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维微结构加工等优点,这些特性是传统的激光加工技术所无法取代的。首先回顾了激光微加工和超短脉冲激光技术的发展历史,然后介绍超短脉冲激光与金属和介质... 飞秒激光微加工技术具有加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维微结构加工等优点,这些特性是传统的激光加工技术所无法取代的。首先回顾了激光微加工和超短脉冲激光技术的发展历史,然后介绍超短脉冲激光与金属和介质材料相互作用的机制,接着阐述了飞秒激光直写、干涉和投影制备等各种加工方法的原理,重点讨论飞秒激光在三维光子器件集成、微流体芯片制备及其在生化传感方面的应用等,最后展望了飞秒激光微加工领域所面临的机遇和挑战,指出了未来的研究方向。 展开更多
关键词 超快光学 飞秒激光 光与物质相互作用 微加工 集成光学 双光子聚合 微流体 纳米颗粒
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太赫兹通信技术的研究与展望 被引量：95
8
作者 姚建铨 迟楠 +5 位作者 杨鹏飞 崔海霞 汪静丽 李九生 徐德刚 丁欣 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2213-2233,共21页
太赫兹通信是一个极具应用前景的技术,太赫兹波有非常宽的还没分配的频带,并且具有传输速率高、方向性好、安全性高、散射小及穿透性好等许多特性。发展太赫兹通信技术已成为各发达国家研究的热点。该文分析了国内外太赫兹通信的研究情... 太赫兹通信是一个极具应用前景的技术,太赫兹波有非常宽的还没分配的频带,并且具有传输速率高、方向性好、安全性高、散射小及穿透性好等许多特性。发展太赫兹通信技术已成为各发达国家研究的热点。该文分析了国内外太赫兹通信的研究情况;以太赫兹通信系统的整体框架,全面地介绍和分析了太赫兹通信的一些关键技术和最新研究成果;同时,对太赫兹的技术发展趋势和应用前景做了展望,提出了太赫兹技术的发展战略。 展开更多
关键词 太赫兹波 太赫兹通信系统 高速短距离无线互联通信 太赫兹空间通信
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半导体照明中的非成像光学及其应用 被引量：84
9
作者 罗毅 张贤鹏 +7 位作者 王霖 杨毅 胡飞 钱可元 韩彦军 李旭亮 张志海 邓国强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期963-971,共9页
以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源,具有其他传统光源无法比拟的诸多优点,被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势,利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计,以高端半导体照... 以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源,具有其他传统光源无法比拟的诸多优点,被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势,利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计,以高端半导体照明光源的制造为突破点,带动整个半导体照明产业的快速进步,已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用,并通过设计实例,介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。 展开更多
关键词 半导体照明 非成像光学 氮化镓 发光二极管
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高平均功率全固态激光器 被引量：80
10
作者 周寿桓 赵鸿 唐小军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1605-1618,共14页
综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作。围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题,比较了各类激光器的优缺点。总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段,指... 综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作。围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题,比较了各类激光器的优缺点。总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段,指出减小激光器热效应可能的技术途径。 展开更多
关键词 激光光学 全固态激光器 高平均功率 热效应
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光子晶体光纤非线性光学研究新进展 被引量：72
11
作者 王清月 胡明列 柴路 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期57-66,共10页
光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了... 光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况,重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 无截止单模 色散 非线性 飞秒激光
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连续移动三维瞬态激光熔池温度场数值模拟 被引量：74
12
作者 席明哲 虞钢 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1527-1532,共6页
详细介绍了在ANSYS软件平台上,建立连续移动三维瞬态激光熔池温度场计算模型的方法,计算模型中考虑了材料表面温度对激光吸收率的影响及材料相变过程对激光熔池温度场的影响。系统分析了连续移动三维激光熔池温度场随时间的变化规律。... 详细介绍了在ANSYS软件平台上,建立连续移动三维瞬态激光熔池温度场计算模型的方法,计算模型中考虑了材料表面温度对激光吸收率的影响及材料相变过程对激光熔池温度场的影响。系统分析了连续移动三维激光熔池温度场随时间的变化规律。通过该计算模型,可以掌握激光加工过程中连续移动激光熔池的加热和冷却规律。计算结果表明,当激光沿45#钢基板表面由一端向另一端沿直线扫描时,由于热传导的作用,激光熔池温度随时间增加而升高,同时连续移动熔池表面温度最高点不在激光束中心,而是稍稍偏后于激光束中心。在相同激光工艺参数下,计算熔池横截面尺寸与实验所测熔池横截面尺寸相吻合,表明所建立的连续移动熔池温度场计算模型是正确和可靠的。 展开更多
关键词 激光技术 ANSYS软件 激光熔池 瞬态温度场
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卫星激光通信 Ⅰ链路和终端技术 被引量：78
13
作者 刘立人 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期3-20,共18页
卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展,介绍了终端的关键技术,讨论了终端设计思想。第二部分（另文）将讨论... 卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值,国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端,全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展,介绍了终端的关键技术,讨论了终端设计思想。第二部分（另文）将讨论和介绍卫星激光通信终端地面检测和验证技术。 展开更多
关键词 星间激光通信 星地激光通信 光学瞄准捕获跟踪 非相干光通信 零差相干光通信
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金属零件选区激光熔化直接成型技术研究进展(邀请论文) 被引量：82
14
作者 杨永强 王迪 吴伟辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期54-64,共11页
随着快速成型技术的进步,其研究热点转变到快速直接制造金属功能零件方面,应用范围也拓展到航空航天、医疗、汽车、模具等领域。针对选区激光熔化(SLM)技术更适合精密小批量金属零件的快速制造等特点,结合华南理工大学在该技术方面的研... 随着快速成型技术的进步,其研究热点转变到快速直接制造金属功能零件方面,应用范围也拓展到航空航天、医疗、汽车、模具等领域。针对选区激光熔化(SLM)技术更适合精密小批量金属零件的快速制造等特点,结合华南理工大学在该技术方面的研究进展,研究讨论了成型材料、成型工艺与过程控制、应用及其影响因素等,并对SLM技术现状、存在问题和发展趋势进行了分析。 展开更多
关键词 激光技术 快速制造 选区激光熔化 成型材料 工艺控制 精密零件
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AM50镁合金激光冲击强化实验研究 被引量：70
15
作者 张永康 陈菊芳 许仁军 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1068-1072,共5页
为了研究激光冲击强化对镁合金性能的影响,采用钕玻璃脉冲激光(波长1054 nm,脉冲宽度23 ns)对AM50镁合金试样表面进行冲击强化处理,并对其表面形貌、微观组织、显微硬度、残余应力进行实验测试与分析。结果表明,在激光功率密度为3.1 GW/... 为了研究激光冲击强化对镁合金性能的影响,采用钕玻璃脉冲激光(波长1054 nm,脉冲宽度23 ns)对AM50镁合金试样表面进行冲击强化处理,并对其表面形貌、微观组织、显微硬度、残余应力进行实验测试与分析。结果表明,在激光功率密度为3.1 GW/cm2的强脉冲激光作用下,试样表面留下光亮致密的微凹坑,凹坑深约27μm;表层材料发生高应变速率的塑性变形,材料内产生大量位错与孪晶,强化层深度约0.8 mm;冲击区的显微硬度明显增加,表层材料的显微硬度比基体约提高58%;冲击区表面存在残余压应力,数值高达-146 MPa。实验结果表明,激光冲击镁合金的强化效果明显。 展开更多
关键词 激光技术 激光冲击强化 镁合金 强化效果
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半导体激光器研究进展 被引量：72
16
作者 陈良惠 杨国文 刘育衔 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期5-23,共19页
半导体激光器从诞生至今半个世纪,在理论、实践和应用方面取得了巨大进展,占据了整体激光领域的大部分市场,广泛应用于通信网络、工业加工、医疗美容、激光传感、航空国防、安全防护,以及消费电子等领域。本文在回顾国际国内早期半导体... 半导体激光器从诞生至今半个世纪,在理论、实践和应用方面取得了巨大进展,占据了整体激光领域的大部分市场,广泛应用于通信网络、工业加工、医疗美容、激光传感、航空国防、安全防护,以及消费电子等领域。本文在回顾国际国内早期半导体激光器发展历程的基础上,重点针对高功率泵浦源领域的GaAs基8xx nm和9xx nm半导体激光器,三维感知领域的905 nm隧道结激光器和940 nm垂直腔面发射激光器,以及光谱分析和红外感测领域的GaSb基红外激光器和InP基量子级联激光器进行了简单总结。内容包括半导体激光器的主要应用场景、所追求的主要目标、近10年国内外发展的最新进展,以及今后可能的发展趋势与方向。 展开更多
关键词 激光器 半导体激光器 边发射激光器 垂直腔面发射激光器 红外激光器
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基于LED的高速可见光通信 被引量：72
17
作者 迟楠 卢星宇 +1 位作者 王灿 周盈君 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1-12,共12页
到2018年,普通发光二极管(LED)的普及率将达到80%。基于LED的可见光通信(VLC)技术有望为高速VLC的实现提供新方案。国内外研究者们分别对先进调制、编码/均衡、复用技术及材料/芯片等进行了研究,以扩展调制带宽、提高传输速率和增加传... 到2018年,普通发光二极管(LED)的普及率将达到80%。基于LED的可见光通信(VLC)技术有望为高速VLC的实现提供新方案。国内外研究者们分别对先进调制、编码/均衡、复用技术及材料/芯片等进行了研究,以扩展调制带宽、提高传输速率和增加传输距离。对载波幅相调制、自适应比特功率加载的正交频分复用调制、硬件/软件预均衡、后均衡等技术以及新型光学材料的原理和性能等国际研究热点进行了分析与讨论,对最新的研究进展进行了总结,从而为未来VLC的研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 光通信 高速可见光通信 发光二极管 先进调制 预均衡 后均衡
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实际强激光远场靶面上光束质量的评价因素 被引量：61
18
作者 杜祥琬 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期327-332,共6页
提出了能量型应用的强激光光束质量的一种评价标准。光束质量的评价标准与实际的应用类型有关。影响实际强激光远场光束质量的因素十分复杂。将其主要因素分为系统内相位像差类、非相位像差类和大气传输影响等三类独立的因素，并探讨了... 提出了能量型应用的强激光光束质量的一种评价标准。光束质量的评价标准与实际的应用类型有关。影响实际强激光远场光束质量的因素十分复杂。将其主要因素分为系统内相位像差类、非相位像差类和大气传输影响等三类独立的因素，并探讨了在同一评价标准下。 展开更多
关键词 光束质量 强激光 远场 评价标准
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激光测距弱信号数字相关检测技术的研究和仿真 被引量：53
19
作者 章正宇 眭晓林 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期661-665,共5页
针对激光远程测距或恶劣环境测距中回波弱信号信噪比低 ,难以提取的困难 ,提出运用数字相关检测技术进行处理 ,并对单脉冲互相关、多脉冲互相关等数字处理技术作了介绍 ,并结合激光雷达的测距系统进行一系列仿真和计算 。
关键词 激光测距 弱信号 数字相关检测 仿真
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曲轴轴颈损伤表面的激光熔覆再制造修复 被引量：71
20
作者 封慧 李剑峰 孙杰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期80-85,共6页
为了实现发动机曲轴的激光熔覆再制造修复,采用激光熔覆技术在曲轴材料45#钢样板表面制备铁基激光熔覆层,研究了熔覆层的性能,利用光学显微镜和显微硬度计进行了熔覆层金相组织观察和硬度测试。试验结果表明,熔覆层与基体结合良好,且熔... 为了实现发动机曲轴的激光熔覆再制造修复,采用激光熔覆技术在曲轴材料45#钢样板表面制备铁基激光熔覆层,研究了熔覆层的性能,利用光学显微镜和显微硬度计进行了熔覆层金相组织观察和硬度测试。试验结果表明,熔覆层与基体结合良好,且熔覆层硬度为基体硬度的2~3倍;为了使曲轴在绕主轴颈旋转情况下对多拐曲轴连杆轴颈进行激光熔覆,提出了在连杆轴颈表面获得连续均匀熔覆层应满足的条件,并在满足这些条件的前提下,推导出了激光熔覆曲轴连杆轴颈过程中激光束与转动轴颈的运动轨迹和相对速度之间的关系模型,通过试验,验证了轨迹模型的可行性。 展开更多
关键词 激光光学 激光熔覆 铁基合金 显微组织 硬度 曲轴连杆轴颈
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