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脉冲激光测距回波特性及测距误差研究 被引量：34
1
作者 谢庚承 叶一东 +1 位作者 李建民 袁学文 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期254-261,共8页
对于飞行目标轨迹测量中常用的脉冲激光测距系统,回光波形的变化对其测距精度的影响尤为显著。为了研究回光波形变化造成的测距误差,深入分析了复杂三维飞行目标的回波特性。以典型的调Q脉冲激光测距为基础,探讨了调Q脉冲激光发射脉冲... 对于飞行目标轨迹测量中常用的脉冲激光测距系统,回光波形的变化对其测距精度的影响尤为显著。为了研究回光波形变化造成的测距误差,深入分析了复杂三维飞行目标的回波特性。以典型的调Q脉冲激光测距为基础,探讨了调Q脉冲激光发射脉冲的数学描述,建立了一种通过飞行目标的反射特性、表面形状及姿态信息计算回波功率分布的理论模型。在此基础上,以典型目标为例建立了目标模型,通过仿真模拟研究了脉冲激光回波特性,分析了目标姿态变化对回波特性及回波畸变测距误差的影响。搭建了脉冲激光测距实验系统,加工制作了模拟目标并进行了验证实验。实验结果表明,飞行目标姿态变化引起的回波脉冲展宽及回波畸变测距误差变化规律与理论分析基本一致,验证了所建理论模型的有效性。 展开更多
关键词 遥感 激光测距 回波特性 测距误差 飞行目标
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激光引信云雾后向散射的特征与识别 被引量：27
2
作者 王广生 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期20-24,共5页
研究了激光引信云雾后向散射的特征与识别。首先提出了云雾后向散射信号的数学模型,然后论述了光子一次散射条件下云雾气溶胶介质信号基本特性、多次散射对于反射信号幅值生成的影响、脉冲宽度和形状对后向散射信号幅值的影响、云雾后... 研究了激光引信云雾后向散射的特征与识别。首先提出了云雾后向散射信号的数学模型,然后论述了光子一次散射条件下云雾气溶胶介质信号基本特性、多次散射对于反射信号幅值生成的影响、脉冲宽度和形状对后向散射信号幅值的影响、云雾后向散射信号的统计特性。从抑制云雾后向散射的角度,着重论述这些特性与激光引信参数的相互关系并指出设计方向。归纳了三种云雾后向散射的识别方法:简单的幅度识别,回波脉冲波形宽度识别以及表征目标与云雾轮廓的回波序列峰值包络图形识别。在分析比较后,提出应大力研发微宝石脉冲激光引信与新型电光扫描激光引信。 展开更多
关键词 激光引信 云雾 后向散射 特征识别
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45钢表面激光熔覆WC/Co金属陶瓷 被引量：15
3
作者 陈传忠 于慧君 +3 位作者 侯勇 王国敦 于家洪 雷廷权 《陶瓷学报》 CAS 1998年第3期137-143,共7页
研究了45钢表面WC／Co金属陶瓷激光熔覆层的组织、界面特征及其形成机制,分析了激光熔覆层中涂层元素和硬度的分布特征。结果表明,激光熔覆使WC／Co等离子喷涂层的片层状组织特征消除,形成了连续致密的熔覆层;由于涂层中不同部位的成分... 研究了45钢表面WC／Co金属陶瓷激光熔覆层的组织、界面特征及其形成机制,分析了激光熔覆层中涂层元素和硬度的分布特征。结果表明,激光熔覆使WC／Co等离子喷涂层的片层状组织特征消除,形成了连续致密的熔覆层;由于涂层中不同部位的成分。温度分布及冷速不同使初生相呈树枝状、多边形块状、花瓣状、条状及颗粒状等几种形态;实现了涂层与基体间的冶金结合,结合带宽度约3-5μp;涂层硬度达1794HV0.1。 展开更多
关键词 激光熔覆 涂层 45钢 钴 碳化钨 陶瓷复层
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导航卫星中激光通信/测距一体化技术及链路特性分析 被引量：22
4
作者 赵馨 牛俊坡 +2 位作者 刘云清 佟首峰 王世峰 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第6期79-85,共7页
数据传输与精密测距是导航卫星实现精密定位、时间同步的前提。应用激光方式实现星间数据传输与测距,在增加系统抗干扰性、保密性、抗截获能力的同时,可以显著提高系统的通信速率与测距精度,从而增加导航卫星自主导航能力。根据星间链... 数据传输与精密测距是导航卫星实现精密定位、时间同步的前提。应用激光方式实现星间数据传输与测距,在增加系统抗干扰性、保密性、抗截获能力的同时,可以显著提高系统的通信速率与测距精度,从而增加导航卫星自主导航能力。根据星间链路特性,结合现有激光通信、测距技术提出了一种采用相干探测与数据帧相结方式的测通体制,给出了复合系统组成原理及工作流程。考虑实际导航卫星星座,应用STK软件完成可通率、链路距离、多普勒频移等链路特性分析。在给定链路距离、光学系统参数情况下对星间链路功率进行了预算。 展开更多
关键词 光通信 导航卫星 激光通信 激光测距 链路特性
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高功率激光光束特性对激光加工的影响 被引量：15
5
作者 陈虹 吴世凯 +3 位作者 张正伟 陈铠 肖荣诗 左铁钏 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期834-837,841,共5页
决定光与物质相互作用的激光束的波长、入射角、偏振特性以及时间和空间特性是激光材料加工的主要光束特性。激光束的光束质量是其空间特性的量化反映。通过对两种不同激光加工系统输出激光光束质量进行测量和计算,根据多模激光束的聚... 决定光与物质相互作用的激光束的波长、入射角、偏振特性以及时间和空间特性是激光材料加工的主要光束特性。激光束的光束质量是其空间特性的量化反映。通过对两种不同激光加工系统输出激光光束质量进行测量和计算,根据多模激光束的聚焦理论,以及对激光深熔焊接实验结果的分析,研究了光束质量对深熔焊接焊缝成形的影响。结果表明,光束质量对聚焦光束的焦斑、聚焦角和焦深的影响不仅体现了激光源的可聚焦性,而且也标志了激光源的可加工能力,这是聚焦系统和焦点位置在选择过程中应该考虑的重要因素。 展开更多
关键词 激光加工 光束特性 光束质量 深熔焊接 聚焦系统 离焦量
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芳纶纤维复合材料对激光的吸收特性研究 被引量：19
6
作者 王贵兵 刘仓理 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1065-1067,共3页
　利用双积分球光电管系统实验研究了不同厚度的芳纶纤维复合材料在不同强度的1.06μm激光辐照下(低于烧蚀阈值的激光强度)的反射和透射特性,在材料厚度一定时,反射率随着激光功率密度的增加而增加,透射率则呈现指数衰减;激光功率一定时... 　利用双积分球光电管系统实验研究了不同厚度的芳纶纤维复合材料在不同强度的1.06μm激光辐照下(低于烧蚀阈值的激光强度)的反射和透射特性,在材料厚度一定时,反射率随着激光功率密度的增加而增加,透射率则呈现指数衰减;激光功率一定时,反射率随着材料厚度的增加而增加,透射率则呈现衰减。通过反射率和透过率可以确定出表面吸收和体吸收的激光能量份额。 展开更多
关键词 双积分球 激光 吸收特性 复合材料 表面吸收
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西宁机场一次低空风切变的结构和特征研究 被引量：18
7
作者 黄轩 郑佳锋 +3 位作者 张杰 马晓玲 田维东 华志强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期206-212,共7页
低空风切变是航空安全的重大威胁,为了研究高原机场典型低空风切变精细结构和演变规律,针对西宁机场2020-02-13出现的两类低空风切变过程,利用FC-Ⅲ型激光测风雷达资料,结合地面实况和风廓线雷达资料进行了分析。结果表明,两类风切变成... 低空风切变是航空安全的重大威胁,为了研究高原机场典型低空风切变精细结构和演变规律,针对西宁机场2020-02-13出现的两类低空风切变过程,利用FC-Ⅲ型激光测风雷达资料,结合地面实况和风廓线雷达资料进行了分析。结果表明,两类风切变成因和演变特征有所差异,顺风切变线呈“锥形”,由机场西侧向东“嵌入”跑道,而逆风辐合线则呈“弓状”,自东向西影响机场,最大风速均超过20m/s;风场垂直结构具有不同特征,超过15m/s风速带向下传播造成顺风切变,逆风切变时风向首先在近地面变化超过160°;两次过程下滑道模式相邻时刻风速差均超过15m/s。高时空分辨率激光测风雷达能较好地探测到风切变的演变过程和精细结构,这对提高航空安全保障具有重要意义。 展开更多
关键词 激光技术 低空风切变 航空安全 垂直结构 演变特征
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激光熔覆Al_2O_3-NiCrAl层的脆性及摩擦磨损特性 被引量：12
8
作者 陈传忠 王文中 +3 位作者 曹怀华 孙毅 于家洪 雷廷权 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期841-846,共6页
利用SEM，TEM，EDAX，声发射及磨损试验等方法研究了激光熔覆Al2O3-NiCrAl复合陶瓷层的组织结构、脆性及其干滑动摩擦磨损特性。结果表明：Al2O3激光馆覆层由α-Al2O3往状晶及往晶间少量的Ni2Al18O29相组成，熔覆层硬度达2351～2667Hv0.... 利用SEM，TEM，EDAX，声发射及磨损试验等方法研究了激光熔覆Al2O3-NiCrAl复合陶瓷层的组织结构、脆性及其干滑动摩擦磨损特性。结果表明：Al2O3激光馆覆层由α-Al2O3往状晶及往晶间少量的Ni2Al18O29相组成，熔覆层硬度达2351～2667Hv0.2，熔覆层的脆性与等离子喷涂层相比有所增大；其耐磨性能为等离子喷涂层的2倍左右，在滑动摩擦条件下熔覆展的磨损机制是脆性剥落和磨料磨损。 展开更多
关键词 AL2O3陶瓷 激光熔覆 组织结构 摩擦磨损特性
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压电陶瓷执行器迟滞补偿及复合控制 被引量：17
9
作者 于志亮 王岩 +1 位作者 曹开锐 陈昊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2113-2120,共8页
快速倾斜镜是星间激光通信终端精瞄系统的核心部件,其驱动装置为压电陶瓷执行器,而压电陶瓷具有迟滞特性,其严重影响了快速倾斜镜的定位精度,进而对星间通信链路的稳定性造成不利影响。为解决这一问题,本文设计了一种改进Prandtl-Ishlin... 快速倾斜镜是星间激光通信终端精瞄系统的核心部件,其驱动装置为压电陶瓷执行器,而压电陶瓷具有迟滞特性,其严重影响了快速倾斜镜的定位精度,进而对星间通信链路的稳定性造成不利影响。为解决这一问题,本文设计了一种改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型对压电陶瓷执行器进行建模。在此基础上,提出了压电陶瓷执行器前馈线性化方法,以对迟滞特性进行前馈逆补偿。接着,提出了一种结合改进的P-I模型与增量式PID算法的复合控制算法,并在DSP中实现了该复合控制算法。最后,在试验平台上对该算法进行了验证。结果显示:当分别对系统输入10Hz和100Hz减幅正弦、等幅正弦曲线时,模型误差在0.59%以内,在输入同频100Hz以下的减幅正弦曲线时,传统PID算法的最大误差为59.31μrad,而该复合算法的最大误差为14.22μrad。实验数据表明,本文复合控制方法的动态跟踪性能明显优于传统PID方法,改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)模型可以精确描述压电陶瓷的迟滞特性。本文设计的复合控制方法满足实际应用对快速倾斜镜的要求。 展开更多
关键词 快速倾斜镜 激光通信 精瞄系统 压电陶瓷执行器 迟滞特性 改进PI迟滞模型 复合控制
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激光辐照单晶硅光伏电池输出特性的实验研究（英文） 被引量：17
10
作者 刘晓光 华文深 刘恂 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期66-71,共6页
光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm激光辐照单晶硅光伏电池,研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明,短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激... 光伏电池性能对激光无线能量传输系统设计有重要影响。采用940 nm激光辐照单晶硅光伏电池,研究了光伏电池输出特性随激光强度和电池温度的变化规律。研究结果表明,短路电流随激光功率增加呈现线性增加后饱和的趋势。开路电压和效率与激光功率的关系则呈单峰特性。实验测得光伏电池在293 K时最大效率为29.49%。在283 K^308 K范围内,激光功率较低时,短路电流受温度影响较小,基本保持不变。激光功率较大时,短路电流随温度升高而线性下降。开路电压和效率则随温度升高而线性下降,但下降速率随激光强度的变化而变化。同时仿真了光伏电池效率与串联电阻的关系。结果表明,在强激光辐照下,减小串联电阻,降低复合电流的大小是提高单晶硅光伏电池效率的两个重要方面。 展开更多
关键词 激光光学 输出特性 实验研究 单晶硅光伏电池 无线能量传输
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NdYVO_4晶体的偏振激发荧光光谱及其LD泵浦激光特性 被引量：11
11
作者 王长青 Y.T.Chow +1 位作者 孟宪林 邵宗书 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期1129-1132,共4页
分别利用π和σ偏振光激发，测量并对比了ＮｄＹＶＯ４晶体的非偏振及偏振荧光光谱。研究了ＬＤ泵浦ＮｄＹＶＯ４激光器的输出特性，当泵浦功率为１９００ｍＷ时，获得了１０１２ｍＷ的１０６４ｎｍ激光输出，斜效率为５３．６％。
关键词 偏振激光 偏振荧光光谱 晶体 激光特性 LD泵浦
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激光引信抗超低空地杂波干扰技术研究 被引量：15
12
作者 王广生 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期13-17,共5页
研究近距地物激光散射特性。叙述了激光引信地杂波干扰成因以及几类地物反射率的一般规律。对树木的激光后向散射信号特性进行了实验研究,并从回波信号幅度、波形和距离效应方面进行对比分析,获得一些实用的结论。为了定量研究树木散射... 研究近距地物激光散射特性。叙述了激光引信地杂波干扰成因以及几类地物反射率的一般规律。对树木的激光后向散射信号特性进行了实验研究,并从回波信号幅度、波形和距离效应方面进行对比分析,获得一些实用的结论。为了定量研究树木散射信号特性,还建立了树木散射信号的数学模型。在对地杂波的干扰特征进行归纳后,综述了激光引信抗地杂波干扰技术。综合运用这些技术可以获得良好的抗地杂波干扰效果。文末还简述了激光引信的技术发展。 展开更多
关键词 激光引信 树木散射 干扰特征 抗地杂波干扰
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两种纤维增强复合材料连续激光烧蚀阈值测量及吸收特性分析 被引量：16
13
作者 张永强 王贵兵 +1 位作者 唐小松 王伟平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期199-202,共4页
通过双积分球-光电管测试系统和摄像记录的方法,对芳纶纤维/环氧和碳纤维/环氧两种复合材料在1.319μm连续激光作用下的烧蚀阈值和烧蚀过程中材料对激光能量的吸收特性进行了实验研究。结果表明:芳纶纤维/环氧复合材料的平均烧蚀阈值随... 通过双积分球-光电管测试系统和摄像记录的方法,对芳纶纤维/环氧和碳纤维/环氧两种复合材料在1.319μm连续激光作用下的烧蚀阈值和烧蚀过程中材料对激光能量的吸收特性进行了实验研究。结果表明:芳纶纤维/环氧复合材料的平均烧蚀阈值随材料厚度增加而降低,碳纤维/环氧复合材料的平均烧蚀阈值不受材料厚度影响,约为70 W/cm2;两种纤维增强复合材料烧蚀前的反射率随激光功率增加而缓慢增大,芳纶纤维/环氧材料从0.40变化到0.45,碳纤维/环氧材料从0.15变化到0.20;当发生烧蚀时,芳纶纤维/环氧材料的反射率急剧下降,吸收率增大,碳纤维/环氧材料的反射率无明显变化,吸收率约为0.80。 展开更多
关键词 激光辐照 复合材料 烧蚀阈值 吸收特性
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激光切割及其在切割陶瓷材料中的应用 被引量：9
14
作者 邓英剑 《机械》 2004年第3期55-57,60,共4页
激光是一种理想的切割热源,本文简述了激光切割的工作原理、特点及其在切割陶瓷材料中的应用,并讨论了激光切割工艺参数及其对切割质量的影响。
关键词 激光切割 工艺参数 陶瓷 热源 工作原理 切割质量
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铜合金表面激光熔覆Ni基涂层的组织及界面结构 被引量：15
15
作者 闫华 张培磊 于治水 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1093-1097,共5页
采用预置粉末法,在Cu-0.9Cr-0.26Zr铜合金基体上激光熔覆了Ni基涂层。利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪及透射电镜等研究了Ni基涂层组织、涂层/基体的界面结构和互扩散行为。结果表明,含适量Al的KF-6合金在激光与反应放热耦合作用下形... 采用预置粉末法,在Cu-0.9Cr-0.26Zr铜合金基体上激光熔覆了Ni基涂层。利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪及透射电镜等研究了Ni基涂层组织、涂层/基体的界面结构和互扩散行为。结果表明,含适量Al的KF-6合金在激光与反应放热耦合作用下形成了与基体润湿良好、冶金结合的界面,熔覆层无缺陷,且组织致密呈细小枝晶状。熔覆层主要由γ-Ni固溶体、AlNi3和Al3Ni5组成,界面区为(Ni,Cu)固溶体。激光非平衡作用下,熔池内溶质再分配,界面附近固相的实际浓度增大,相应界面附近熔体浓度降低,界面区成分过冷而形成层状光亮带。界面区TEM组织大小均匀,晶粒达亚μm级,(Ni,Cu)固溶体是良好冶金结合界面的基础。 展开更多
关键词 铜合金 激光熔覆 NI基涂层 界面结构
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飞秒激光烧蚀面齿轮材料的形貌特征研究 被引量：14
16
作者 林嘉剑 明瑞 +3 位作者 李学坤 赖名涛 马玉龙 明兴祖 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期169-179,共11页
飞秒激光加工面齿轮材料18Cr2Ni4WA是一种面齿轮精微修正的新型加工技术。首先,根据烧蚀凹坑的直径和激光功率的定量关系得到激光的烧蚀阈值,根据烧蚀凹坑的深度和激光功率的定量关系得到材料的吸收系数。然后,考虑到能量累积效应,从高... 飞秒激光加工面齿轮材料18Cr2Ni4WA是一种面齿轮精微修正的新型加工技术。首先,根据烧蚀凹坑的直径和激光功率的定量关系得到激光的烧蚀阈值,根据烧蚀凹坑的深度和激光功率的定量关系得到材料的吸收系数。然后,考虑到能量累积效应,从高斯激光的聚焦方式考虑变离焦量效应,建立材料内部的能量吸收模型。最后,通过改变脉冲数和激光功率,研究飞秒激光烧蚀凹坑直径和深度的变化规律。实验结果表明,脉冲频率为200 kHz的飞秒激光脉冲数大于20时,烧蚀凹坑的直径和深度趋于稳定,这与理论结果相吻合。随着激光功率的增大,飞秒激光的加工质量有明显下降,当激光功率为1 W时,飞秒激光的加工质量良好且烧蚀深度足够深。 展开更多
关键词 激光光学 飞秒激光 面齿轮材料 烧蚀阈值 材料吸收系数 形貌特征
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GaAs被动调QNd:YAG激光器激光特性的研究 被引量：13
17
作者 李平 王青圃 +6 位作者 高达 张其第 孙连科 刘训民 张少军 林本付 张凡文 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期744-749,共6页
报道了用半导体材料 Ga As实现氙灯抽运 Nd:YAG激光器的被动调 Q运转 ,测量了激光器的阈值、脉冲宽度和输出能量。从 Ga As的能级结构出发 ,理论上研究了 Ga As材料的饱和吸收原理 ,建立了调 Q激光器速率方程并给出了数值解 ,对理论结... 报道了用半导体材料 Ga As实现氙灯抽运 Nd:YAG激光器的被动调 Q运转 ,测量了激光器的阈值、脉冲宽度和输出能量。从 Ga As的能级结构出发 ,理论上研究了 Ga As材料的饱和吸收原理 ,建立了调 Q激光器速率方程并给出了数值解 ,对理论结果与实验结果进行了比较和讨论。 展开更多
关键词 被动调Q ND:YAG激光器 激光特性 砷化缘
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TC4合金表面WC-12Co激光熔覆层的组织研究 被引量：11
18
作者 李养良 魏健宁 +1 位作者 马明亮 席守谋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第4期4-6,共3页
利用扫描电镜和能谱仪对TC4合金表面激光熔覆WC12Co熔覆区的组织和成分进行了研究。结果表明,激光熔覆区表层组织为多边形的大颗粒WC和其间分布的细小的树枝晶;熔覆区次表层为发达的树枝晶和颗粒状组织;熔覆区的中部组织很不均匀,为粗... 利用扫描电镜和能谱仪对TC4合金表面激光熔覆WC12Co熔覆区的组织和成分进行了研究。结果表明,激光熔覆区表层组织为多边形的大颗粒WC和其间分布的细小的树枝晶;熔覆区次表层为发达的树枝晶和颗粒状组织;熔覆区的中部组织很不均匀,为粗细不等的树枝晶和颗粒状组织;熔覆区的底部为细小的颗粒状组织。 展开更多
关键词 激光熔覆 组织特征 钛合金
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CO_2激光、Nd:YAG激光和准分子激光熔覆特性的比较 被引量：10
19
作者 张安峰 朱刚贤 +1 位作者 周志敏 卢秉恒 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期14-18,共5页
对CO2、YAG和准分子激光器输出特性、吸收率、光强空间分布、熔覆特性和加工性能进行了比较。CO2和Nd:YAG激光空间分布的横截面图为高斯形,而准分子激光空间分布的横截面图为矩形。3种激光器的吸收率和加工精度依次是:准分子激光>Nd:... 对CO2、YAG和准分子激光器输出特性、吸收率、光强空间分布、熔覆特性和加工性能进行了比较。CO2和Nd:YAG激光空间分布的横截面图为高斯形,而准分子激光空间分布的横截面图为矩形。3种激光器的吸收率和加工精度依次是:准分子激光>Nd:YAG激光>CO2激光。3种激光器的平均输出功率和光斑直径依次是:准分子激光<Nd:YAG激光<CO2激光。CO2激光器适用于大功率、大尺寸,精度要求较低的加工和熔覆领域;Nd:YAG激光适用于中小功率、中小尺寸,精度要求较高的加工和熔覆领域;准分子激光器适用于小功率、小尺寸,精度要求很高的微纳加工、微电子业和生物医学领域。无论受辐射金属材料处于固相还是液相,Nd:YAG激光的吸收率均约为CO2激光的3倍多,因此Nd:YAG激光比CO2激光更适用于激光熔覆和激光金属直接成形制造。 展开更多
关键词 CO激光 ND:YAG激光 准分子激光 熔覆特性 吸收率
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表面熔覆工艺的成形特征及粉末有效利用率研究 被引量：13
20
作者 郗文超 宋博学 +3 位作者 王钊 张天琪 于天彪 王军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期211-218,共8页
目的针对激光熔覆层的表面形貌难以达到加工工艺要求和粉末利用率较低的问题,对激光熔覆铁基合金粉末中的工艺参数与成形特征的关系以及粉末的有效利用率进行研究。方法设计了激光表面熔覆试验方案,分别采用不同的工艺参数在45号钢基板... 目的针对激光熔覆层的表面形貌难以达到加工工艺要求和粉末利用率较低的问题,对激光熔覆铁基合金粉末中的工艺参数与成形特征的关系以及粉末的有效利用率进行研究。方法设计了激光表面熔覆试验方案,分别采用不同的工艺参数在45号钢基板上进行铁基合金粉末单道激光熔覆试验。采用正交试验法对每道激光熔覆试验的工艺参数与成形特性之间的关系进行研究。结果随着激光功率的增加,熔宽、熔深、稀释率均呈上升趋势,浸润角和熔覆层的高宽比呈下降趋势,粉末的有效利用率由12.9%上升到42.6%;随着送粉速度的增加,熔高呈现上升趋势,熔深呈现下降趋势,粉末的有效利用率由27.9%下降到14.7%;随着激光扫描速度的增加,熔宽和熔高均呈下降趋势,粉末的有效利用率先增加后下降。结论送粉速度的增加造成粉末有效利用率的降低,增加了激光熔覆的作业成本。适当增加激光功率不仅可获得更加良好的激光熔覆层形貌,也使得粉末有效利用率增加。在激光功率为450 W,送粉速度为9.6 g/min和激光扫描速度为390 mm/min的条件下,不仅可以使粉末有效利用率处于较高的状态,也可以获得良好的熔覆层形貌。以上研究结果对激光熔覆的应用具有指导性作用。 展开更多
关键词 激光熔覆 成形特征 浸润角 高宽比 稀释率 有效利用率
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