激光热应力分片技术对半片电池组件性能的影响

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作者 张伟 沈鸿烈 +3 位作者 何晨旭 陈军杰 关文静 金叶义 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第7期585-590,599,共7页

大尺寸、薄片化、n型电池和半片电池组件已成为光伏行业发展的趋势,电池片的切割技术是影响半片电池组件输出功率和可靠性的关键因素。采用新型激光热应力分片技术对具有半开设计图形的双面电池片进行切割,以传统激光烧蚀技术作为参照,... 大尺寸、薄片化、n型电池和半片电池组件已成为光伏行业发展的趋势,电池片的切割技术是影响半片电池组件输出功率和可靠性的关键因素。采用新型激光热应力分片技术对具有半开设计图形的双面电池片进行切割,以传统激光烧蚀技术作为参照,分析了两种技术对电池损伤、组件制程和可靠性的影响。利用3D显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、I-V测试仪和抗弯强度测试仪,分析了通过两种技术制作的半片电池片的切割截面形貌、抗弯强度性能与半片电池组件的载荷性能、电性能。结果表明,新型激光热应力分片技术制作的半片电池片抗弯强度较传统激光烧蚀技术提高约27%,半片电池组件的输出功率提升了约0.69%,且新型激光热应力分片技术使半片电池组件机械载荷后的功率衰减率降低了约30%,提高了半片电池组件的可靠性。 展开更多

关键词 半片电池组件 双面电池 激光热应力 机械载荷 抗弯强度

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铝靶激光热应力的实验研究

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作者 张可星 刘绪发 +2 位作者 刘仓理 孙承纬 张宁 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期296-302,共7页

用高温应变计和热偶计等诊断技术，研究连续波氧碘化学激光（ＣＷ／ＣＯＩＬ）与铝合金板作用产生的激光热应力。当照射靶面激光强度约１０００Ｗ／ｃｍ２时，激光热应力随靶厚的增加而快速减小。当激光辐照靶材厚度ｈ＝１．００ｍｍ、... 用高温应变计和热偶计等诊断技术，研究连续波氧碘化学激光（ＣＷ／ＣＯＩＬ）与铝合金板作用产生的激光热应力。当照射靶面激光强度约１０００Ｗ／ｃｍ２时，激光热应力随靶厚的增加而快速减小。当激光辐照靶材厚度ｈ＝１．００ｍｍ、激光强度Ｉ＝６４０～９８０Ｗ／ｃｍ２时，激光热应力随辐照靶面激光强度的增加而增大。两者的激光热应力－时间曲线随靶厚的减薄或随辐照靶面激光强度的增加而变得越来越复杂。当靶厚ｈ≤２．５０ｍｍ，辐照靶面激光强度Ｉ≥８００Ｗ／ｃｍ２时，激光热应力强度超过激光辐照区材料断裂强度，萌生许多孔洞裂纹，引起材料断裂破坏。 展开更多

关键词 激光热应力 材料断裂 热偶计 高温 铝靶

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板料无模成形技术——热应力成形 被引量：11

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作者 范平 陈明和 +1 位作者 周兆锋 黄永成 《新技术新工艺》 2007年第11期62-64,共3页

热应力成形是一种通过不均匀加热产生的热应力来使板料成形的方法,与传统成形工艺相比具有显著优势。本文依据热应力成形所用加热方式的不同,把热应力成形分为3类:火焰加热的水火弯板成形、激光热应力成形和高频感应热应力成形,对这3类... 热应力成形是一种通过不均匀加热产生的热应力来使板料成形的方法,与传统成形工艺相比具有显著优势。本文依据热应力成形所用加热方式的不同,把热应力成形分为3类:火焰加热的水火弯板成形、激光热应力成形和高频感应热应力成形,对这3类热应力成形的机理、特点和应用分别进行了详细论述,同时对他们作了比较,分析了它们各自的不足,指出了进一步研究的方向。 展开更多

关键词 热应力成形 水火成形 激光热应力成形 高频感应热应力成形

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金属板料的几种无模成形技术的研究现状 被引量：7

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作者 张莹 周建忠 +1 位作者 吉维民 衡猛 《中国制造业信息化（学术版）》 2003年第2期79-81,共3页

介绍了用于板料塑性成形加工的喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形和激光冲压成形等几种无模成形技术的国内外研究现状、基本原理和特点 ,并就关键技术。

关键词 金属板料 无模成形 喷丸成形 数字化渐进成形 无模多点成形 激光热应力成形 激光冲压成形

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微细波纹板激光热应力成形边界效应的抑制方法

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作者 姚喆赫 范伟鑫 +2 位作者 陈志敏 张群莉 姚建华 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期78-88,共11页

激光热应力成形为微细薄板结构的无模制造提供了解决方案,然而其边界效应严重影响成形精度。针对金属薄板激光热应力成形过程中的边界效应,采用振镜式激光,结合有限元模拟和成形试验分析激光工艺参数对边界效应的影响规律。研究了变速... 激光热应力成形为微细薄板结构的无模制造提供了解决方案,然而其边界效应严重影响成形精度。针对金属薄板激光热应力成形过程中的边界效应,采用振镜式激光,结合有限元模拟和成形试验分析激光工艺参数对边界效应的影响规律。研究了变速度、变方向以及两者耦合的边界效应抑制策略,进而用于微细波纹板成形过程。结果表明,扫描路径上的温度与应力分布不均是造成边界效应的主要原因,薄板成形过程中的热累积主要存在于扫描结束端,激光工艺参数是影响弯曲成形件变形的重要因素;采用变向-变速耦合策略比单方向扫描的相对角度变化减小77.8%,实现了深宽比大于0.75的微细波纹板精密成形。变向-变速耦合策略能够有效抑制微细波纹板激光热应力成形中的边界效应,为高质量微细薄板成形提供参考。 展开更多

关键词 激光材料加工 波纹板 激光热应力成形 边界效应 抑制策略 激光工艺参数

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激光热应力成形弯折区形貌演变规律研究

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作者 范伟鑫 姚喆赫 +3 位作者 潘成颢 洪锦源 刘云峰 姚建华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期175-186,197,共13页

目的针对激光热应力成形弯折区增厚现象,揭示激光热输入、弯曲角度和成形机制对弯曲过程的影响,以及弯折区域形貌的演变规律,为提高激光热应力成形弯折区域的形貌可控性提供参考。方法采用高速相机拍摄成形过程中热输入和弯曲角度对弯... 目的针对激光热应力成形弯折区增厚现象,揭示激光热输入、弯曲角度和成形机制对弯曲过程的影响,以及弯折区域形貌的演变规律,为提高激光热应力成形弯折区域的形貌可控性提供参考。方法采用高速相机拍摄成形过程中热输入和弯曲角度对弯折区的宏/微观形貌的作用效果,并采用共聚焦显微镜观察试样的宏观形貌,采用光学显微镜分析微观组织,通过维氏显微硬度计测量弯折区附近材料的硬度分布情况,同时结合温度场数值模拟和表面张力理论分析,揭示弯折区形貌的影响因素及形成机制。结果在低比能作用下,弯折区的熔融材料在激光扫描结束后快速凝固,并在扫描次数逐渐增加的过程中其表面逐渐隆起,并形成凸起状形貌,表面粗糙度随着扫描次数的增加呈现上升趋势,由5.5μm增至37.6μm。在高比能作用下,熔融材料的流动性得到提升,并在表面张力的作用下充分铺展,宏观形貌由凸变平,最后呈现凹形形貌,表面粗糙度随着扫描次数的增加呈现相反的变化趋势,由31.7μm减至5.8μm。此外,在塑性成形过程中,熔池流动仍受到成形角两侧壁面的限制。硬度测试结果表明,激光热应力成形弯折熔凝区域的硬度略高于基体的硬度,热影响区的硬度比基体的硬度降低了40%。结论激光热输入、弯曲角度和成形机制会影响弯折区材料表面的挤压、熔化、流动、凝固过程,以及材料内部的温度梯度和界面表面张力,在这些因素的影响下弯折区域的轮廓形貌、成形粗糙度、显微组织和硬度分布发生了变化。 展开更多

关键词 激光热应力成形 弯折区 比能 表面张力 形貌 硬度分布

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金属管材中周向激光热应力场的有限元分析 被引量：2

7

作者 何跃娟 彭青 张薇 《应用激光》 CSCD 北大核心 2009年第4期317-319,324,共4页

在激光超声的研究中,基于得到的温度场分布,把温度场作为新的加载,用有限元结构分析法数值模拟了金属圆管中脉冲激光线源产生的热应力场情况,得到了铝管中周向不同时刻的瞬态应力场,分别给出了在激光作用过程中温度上升阶段和温度下降... 在激光超声的研究中,基于得到的温度场分布,把温度场作为新的加载,用有限元结构分析法数值模拟了金属圆管中脉冲激光线源产生的热应力场情况,得到了铝管中周向不同时刻的瞬态应力场,分别给出了在激光作用过程中温度上升阶段和温度下降阶段的周向正应力的等值图分布情况。数值结果表明:周向拉应力最大值处在激光作用区域边缘处,压应力在材料表面激光作用区域中心最大。 展开更多

关键词 激光热应力场 压应力 拉应力 有限元方法

原文传递

金属板料激光无模成形技术研究的现状

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作者 周淑芳 《机械制造与自动化》 2008年第1期62-64,共3页

金属板料激光无模成形是一种先进柔性制造技术,它包括激光热应力成形、激光冲击成形二种方法,本文分别介绍它们研究的现状、机理、特点,同时也指出其存在的问题。

关键词 激光热应力成形 激光冲击成形

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脉冲激光线源激发金属圆管中冯.密赛斯应力的研究

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作者 何跃娟 朱云 刘慧娟 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期38-38,41,共2页

在得到的温度场分布的基础上,用有限元结构分析法数值模拟了金属圆管中脉冲激光线源产生的主应力场情况,得到了铝管中不同时刻的冯.密赛斯应力场,给出了不同时刻冯,密赛斯应力随周向和法向的分布以及等值图分布情况。数值结果表明:在激... 在得到的温度场分布的基础上,用有限元结构分析法数值模拟了金属圆管中脉冲激光线源产生的主应力场情况,得到了铝管中不同时刻的冯.密赛斯应力场,给出了不同时刻冯,密赛斯应力随周向和法向的分布以及等值图分布情况。数值结果表明:在激光加载中心点处冯.密赛斯应力值最大,冯.密赛斯应力随周向和法向的变化情况和温度场的变化类似。 展开更多

关键词 激光热应力场 冯.密赛斯应力 主应力 有限元方法

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10.6μm激光对HgCdTe焦平面器件热应力的分析

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作者 郝向南 聂劲松 +2 位作者 李化 卞进田 雷鹏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期790-794,共5页

建立了HgCdTe红外焦平面器件的多膜层理论模型,利用有限元分析的方法,对10.6μm激光辐照下HgCdTe红外焦平面器件的升温情况与热应力分布情况进行模拟,并通过参考已有文献的实验结果,验证了理论模型的合理性。理论分析结果表明:激光作用... 建立了HgCdTe红外焦平面器件的多膜层理论模型,利用有限元分析的方法,对10.6μm激光辐照下HgCdTe红外焦平面器件的升温情况与热应力分布情况进行模拟,并通过参考已有文献的实验结果,验证了理论模型的合理性。理论分析结果表明:激光作用时探测器的温度场变化剧烈,200 W/cm2连续激光作用1 s后,HgCdTe感光层所受热应力为-986 MPa;脉宽100 ns,功率密度15 MW/cm2脉冲激光作用后,HgCdTe感光层所受热应力为-1300 MPa,都比器件制造过程中由于热失配而产生的热应力大;应力损伤发生的概率增大,可能比热损伤先发生,是HgCdTe红外焦平面器件激光损伤中的重要原因。 展开更多

关键词 HgCdTe红外焦平面器件 热失配效应 激光热应力作用 有限元分析

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激光诱发热应力成形技术 被引量：4

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作者 刘顺洪 周龙早 李志远 《电加工与模具》 2000年第4期37-41,共5页

介绍了一种利用激光扫描金属薄板时 ,在热作用区域内产生的强烈温度梯度而诱发的热应力 ,使板料实现塑性变形的工艺方法。综述了其国内外发展现状及可能的应用领域、激光成形的机理和现有的主要模型 ,定性论述了影响成形的主要因素、存... 介绍了一种利用激光扫描金属薄板时 ,在热作用区域内产生的强烈温度梯度而诱发的热应力 ,使板料实现塑性变形的工艺方法。综述了其国内外发展现状及可能的应用领域、激光成形的机理和现有的主要模型 ,定性论述了影响成形的主要因素、存在的主要问题和今后的研究方向。 展开更多

关键词 激光成形 激光诱发热应力成形技术

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