天津市应用基础与前沿技术研究计划(12JCQNJC02800)
- 作品数：19 被引量：91H指数：6
- 相关作者：雷剑波王云山顾振杰周圣丰方艳更多>>
- 相关机构：天津工业大学天津职业技术师范大学南昌航空大学更多>>
- 发文基金：天津市应用基础与前沿技术研究计划国家自然科学基金天津市高等学校科技发展基金计划项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 高功率半导体激光宽带熔覆WC-NiSiB耐磨涂层的组织结构与性能
- 2015年
- 采用3kW高功率半导体激光器，在45钢基体上制备不同WC含量（质量分数20％-80％）的WC-NiSiB复合涂层，用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）及x射线衍射（XRD）对熔覆层的微观组织、成分分布及物相进行表征，并测试涂层试样的硬度与耐磨性能。结果表明，激光熔覆WC-NiSiB复合涂层组织主要由γ-Ni、WC、w2c、WB、W2B、Ni4B，及Ni4W等物相组成，熔覆层与基体形成冶金结合。涂层与基体的结合区，从熔合线开始逐渐向上的组织依次为垂直于界面的胞状晶、柱状晶和枝状晶，熔覆层中部为沿一定方向生长的树枝晶，表层为异向生长的细小树枝晶。随WC颗粒含量增加，涂层中WC颗粒分布更加密集。WC含量为60％时，WC颗粒分布均匀致密，熔覆层无裂纹，熔覆层的硬度最高达到1291HV，为NiSiB合金层硬度的2．7倍，耐磨性是NiSiB合金层的6．8倍。
- 雷剑波顾振杰牛伟王云山
- 关键词：激光技术激光熔覆碳化钨
- 同轴送粉激光熔覆中激光透过率研究被引量：5
- 2014年
- 研究同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流机理，对激光制造工艺参数的优化及制造过程检测控制具有直接指导意义。重点研究粉末流沿粉嘴中心轴线方向的浓度分布，建立同轴送粉中粉末流浓度场理论模型，对粉嘴结构参数进行优化；基于Beer-Lambert定律，建立同轴送粉激光熔覆中激光透过粉末流的透过率数理模型，重点分析粉末流量对激光透过率的影响：开发一种测试同轴送粉激光熔覆中激光透过功率的系统。结果表明，出粉15宽度为0．4mm且粉腔外壁倾角选为180时，粉末流的几何形貌及汇聚性较好；在粉嘴结构参数一定时，粉末流量越大，对激光的衰减越强，激光透过率越低；激光功率选为200W、300W、400W，粉末流量取0～50mg／s时，理论计算结果与试验结果基本一致。
- 申卫国岑虎雷剑波刘立峰王云山
- 关键词：激光技术激光熔覆透过率
- 激光制造中同轴粉末流场分析与检测被引量：6
- 2014年
- 激光同轴送粉头喷出的粉末汇聚和分布特性直接影响激光制造的质量和精度。研究了同轴送粉时粉末分布规律和汇聚情况,提出了同轴送粉式粉末分布理论模型,开发了一种粉末流场检测系统,对喷嘴喷出的粉末汇聚情况和分布形貌进行了实时检测,结果表明,计算结果与实验测量结果比较吻合。通过系统观察和分析粉末流的汇聚和分布的实时变动行为,有利于更好地优化设计送粉头和控制激光制造过程。
- 刘立峰董丽莹董玲王云山
- 关键词：激光技术
- 激光熔化沉积TC4-Cu双相涂层的结构与性能被引量：1
- 2017年
- 基于激光熔化沉积技术,采用A3钢作为基材,铜合金作为过渡层,TC4合金作为涂层,制备了TC4-Cu双相涂层,并对涂层界面的组织、化学成分和组成相进行了分析,同时,对涂层的硬度和耐蚀性能进行了测试。结果表明,TC4-Cu-Fe界面发生了原子相互扩散,界面处形成了α-Fe、α-Ti等固溶体,结合区组织细小,过渡层成功阻碍了Ti原子向Cu-Fe界面的扩散;TC4-Cu双相涂层的平均显微硬度约为500 HV,约为基材的3倍;TC4-Cu双相涂层的耐蚀性能略高于商用TC4合金的,远高于A3钢的。
- 廖帮全徐亮周圣丰杨光尚纯雷剑波
- 关键词：激光技术激光熔化沉积TC4合金显微组织电化学腐蚀
- 激光焊接熔池的实时检测与分析被引量：3
- 2014年
- 激光精密焊接技术在焊点的精确定位以及焊接缺陷的实时检测方面还存在一些有待解决的问题。激光焊接过程会产生大量的等离子体,严重影响机器视觉系统的成像质量。试验证明,通过给机器视觉系统添加同轴辅助照明光源可实时获得清晰的熔池图像。在理想状态下,激光焊接的熔池形状应为圆形,根据这一特点设计了速度较快且准确度高的矩阵法进行熔池边缘的快速检测。利用圆拟合的方法在获得熔池中心坐标和半径的同时,还可进行边缘缺陷的实时检测。
- 杨锐张健雷剑波
- 关键词：激光技术机器视觉矩阵法圆拟合
- 激光透射焊接聚甲基丙烯酸甲酯试验研究被引量：12
- 2013年
- 采用YAG激光透射焊接聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板材,对其工艺、焊接区形貌和拉伸性能进行了研究。结果表明:在未添加吸光剂条件下,激光功率高于200W时,透明和黑色PMMA板激光透射焊接性能良好,上层透明PMMA材料的激光入射面无烧蚀损伤,拉伸试验中透明PMMA板断开,焊接区无开裂,最大载荷为2110N。激光功率低于200W时,单道焊接条件下焊接区被拉开,最大载荷1170N。透明PMMA板和其他颜色PMMA板在焊接时,需要添加吸光剂。采用黑色热塑性丙烯酸树脂为吸光剂的条件下,焊接效果较好。
- 雷剑波王镇王云山张传鹏
- 关键词：激光技术热塑性塑料微观形貌
- 基于机器视觉的激光再制造机器人离线自动编程研究被引量：20
- 2013年
- 为了使机器人准确高效地完成复杂形貌零件修复,开发了一套基于三维视觉的激光再制造机器人离线自动编程系统。系统主要包含6个功能模块:机器视觉测量、三维建模、再制造规划、自动编程、仿真优化和通信模块。基于HALCON软件采用标准标定板进行视觉系统的标定,应用梯度重心法对采集到的激光光条图像进行光条中心提取,依据极限几何理论进行特征匹配,根据三角原理获取零件表面点云数据。然后逆向重建零件三维模型并提取出修复区域,根据工艺规划参数,自动进行再制造路径规划和机器人加工程序编制,并通过机器人主控方式实现多个设备之间的联动和时序控制。试验表明,该方法能提高激光再制造机器人编程效率和精度,且机器人动作连贯,修复路径与设计吻合,满足零件修复要求。
- 董玲杨洗陈雷剑波
- 关键词：激光再制造机器人机器视觉
- 激光熔覆Fe基TiC涂层的组织与性能被引量：8
- 2016年
- 采用激光熔覆方法在45#钢基体上制备含TiC质量分数为20%~50%的Fe基TiC复合涂层。分别用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X线衍射（XRD）、显微硬度计、摩擦磨损机对熔覆层的微观组织、物相、硬度及耐磨性进行研究。结果表明：当TiC质量分数为30%时,涂层组织致密,TiC颗粒分布均匀、部分溶解、尺寸减小;涂层主要是由α-Fe固溶体,Fe C,Fe B,B4C,B4Si,Cr5B3,Ti B以及未溶解的TiC等组成;当TiC质量分数为30%时,熔覆层平均维氏硬度为783.8,磨损率为45#钢基体的1/38。
- 王植雷剑波姜伟孙亚娟方艳王云山
- 关键词：激光熔覆显微组织耐磨性
- 液压支架激光熔覆不锈钢合金涂层的实验研究被引量：12
- 2015年
- 采用激光熔覆技术在硅锰钢样件表面制备了不锈钢涂层,用SEM和能谱仪分析了基体与熔覆层界面以及熔覆层之间的微观组织及成分,开展了试样弯折和冲击强度测试实验。结果表明:在激光功率为6kW、扫描速度为8mm/s、光斑直径为5mm、搭接率30%的工艺条件下,基体与熔覆层界面以及熔覆层之间出现小亮带,形成冶金结合;熔覆方向垂直于观察面的覆层形貌呈蜂窝状,熔覆方向与观察面平行的覆层形貌呈竖直条状;在功率6kW、扫描速度16mm/s、光斑直径5mm、搭接率30%时,熔覆层与基体以及熔覆层之间会产生夹渣;熔覆层具有较好的韧性和冲击强度,熔覆后的试样的冲击强度提高了7.7%。
- 申卫国方艳董玲岑虎王春娴顾振杰
- 关键词：激光技术激光熔覆不锈钢涂层显微组织
- Ni包B_4C陶瓷颗粒增强Ni基合金激光熔覆层的性能被引量：1
- 2016年
- 利用3 kW高功率半导体激光器,在304钢基体上制备不同含量Ni基Ni包B_4C复合陶瓷涂层,分别用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计及摩擦磨损试验机对熔覆层的显微组织、物相、硬度及耐磨性进行研究。结果表明:熔覆层主要由γ-Ni固溶体、B_4C、Fe_3B、Ni_4B_3、Cr_5B_3、CrB、Cr_3C_2、Cr_2Ni_3等物相组成;熔覆层底部晶粒以近似垂直于基体界面的细小树枝晶的形态生长的,中部以一定方向柱状晶和树枝晶存在,上部是杂乱无章的等轴枝晶;Ni包B_4C含量为40%时,熔覆层组织均匀致密、晶粒细小,与基体冶金结合,显微硬度最高1261 HV,是基体的5.7倍,耐磨性也相对较好,是基体的12倍。
- 顾振杰雷剑波赵冬梅郭津博周圣丰
- 关键词：激光熔覆陶瓷涂层
