广东省教育部产学研结合项目(2010A090200048)
- 作品数：13 被引量：62H指数：5
- 相关作者：郭亮张庆茂张超李泽曦陈国更多>>
- 相关机构：华南理工大学华南师范大学广东工业大学更多>>
- 发文基金：广东省教育部产学研结合项目中央财政支持地方高校发展专项资金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺理学电子电信机械工程更多>>
- Nd:YAG脉冲激光器双光路时分复用系统研究被引量：5
- 2013年
- 为满足多光路、多工位激光加工需求,采用Nd:YAG脉冲激光器为光源,研制出激光器双光路时分复用系统。提出了时分复用的具体实施方案,设计出能够实现时分复用分光的可控30°旋转分光装置以及对装置的工作状态实现实时控制的时分复用控制电路,并确定了系统的工作时序。最终在不降低输出功率的前提下,实现了激光的时分复用、双光路输出。实验利用能量计采集数据,对光路耦合效率进行计算,实验表明,在电流为50A、脉宽为4ms、能量为7.3J时,A路耦合效率为85.21%,B路耦合效率为85.23%,满足多工位加工需求。最后结合实际应用,将所设计的两光路,一路用于焊接,一路用于熔覆。
- 张健张庆茂陈国李泽曦吴锐欢郭亮刘颂豪
- 关键词：激光器时分复用
- 非晶硅薄膜太阳能电池的紫外激光制绒工艺被引量：6
- 2013年
- 为了提高非晶硅薄膜电池的转换效率和稳定性,采用纳秒紫外激光进行透明导电薄膜制绒,改变激光工艺参数,研究激光功率密度、重复频率、刻蚀速度和填充间距对透明导电薄膜电学、光学和晶体结构特性的影响;并根据不同制绒方式制备电池,比较其输出性能。实验结果证明:当激光功率密度P=0.85×105 W/cm2,刻蚀速度v=600mm/s,重复频率f=50kHz,填充间距Δd=0.012mm时,获得薄膜方块电阻较小,陷光效果良好的绒面结构,有效地增强了电池吸收率,提高了电池的转换效率。
- 张超张庆茂郭亮吴煜文吕启涛
- 关键词：光电子学方块电阻
- 动力电池外壳的激光自动化焊接技术研究被引量：7
- 2013年
- 基于工业机器人,总体上采用分层递阶结构,控制模块间采用I/O口外部电路连接、程序协调的方法,研制出用于动力电池外壳封装的激光自动化焊接系统。经调试后对具有复杂几何尺寸电池外壳进行焊接试验,在同一工艺参数下,采用两种不同的轨迹进行焊接,对比分析两种焊接轨迹对焊缝成形的影响及经济性。实验结果表明,基于机器人自动化波浪线焊接的焊缝连续性、一致性较好,可实现多工位连续焊接,加工效率是普通工作台的3倍。设计实现的激光自动化焊接系统为我国动力电池封装提供了参考。
- 张健张卫张庆茂郭亮刘颂豪
- 关键词：激光技术激光焊接机器人焊接焊缝成形自动化
- 激光焊接铝合金热裂纹预测数学模型研究被引量：2
- 2013年
- 在已有实验的基础上,利用已得实验数据,运用逐步回归模型和B.P神经网络模型,通过MATLAB平台进行理论计算。研究结果表明,理论计算与实验值具有良好的吻合性,其相对误差在8%以下,均方根误差在0.05以内;模型研究表明氧元素是促进铝合金焊接热裂纹增长的主要元素之一,镁等元素则抑制热裂纹的形成;通过采用改进的B.P神经网络模型,对多元逐步回归模型的预测能力进行了验证,其数值试验结果表明,热裂纹敏感系数同各元素含量呈现拟线性的多元函数关系。该逐步回归模型能够对激光焊接铝合金热裂纹的形成进行预测及控制,为激光焊接裂纹预测和控制的工程化应用提供一种比较可行的方法。
- 吴爱民张健郭亮张庆茂夏琪
- 关键词：激光焊接热裂纹MATLAB
- 非晶硅薄膜太阳能电池的紫外激光刻蚀工艺被引量：16
- 2012年
- 为提高电池的光电转换效率,通过改善激光刻蚀工艺,采用355nm紫外纳秒激光分别进行了ZnO:Al薄膜(AZO)刻蚀(P1)、非晶硅薄膜(α-Si)刻蚀(P2)和背电极刻蚀(P3)研究。采用万用表测量P1隔离电阻,采用电子扫描显微镜(SEM)和三维激光扫描仪测量刻槽的微结构和三维成像,激光拉曼散射光谱检测非晶硅薄膜刻蚀边缘的晶化。实验结果表明,当刻蚀速度600mm/s,重复频率40kHz,功率1.74W的紫外激光刻蚀ZnO:Al薄膜时,刻槽的隔离效果最佳,达20MΩ;紫外激光刻蚀能够有效地减小激光热效应引起的热影响和刻槽边缘的晶化范围,提高非晶硅薄膜电池的性能。
- 张超张庆茂郭亮吕启涛吴煜文
- 关键词：激光刻蚀非晶硅薄膜热效应
- AZ91D镁合金表面激光熔覆钴基合金涂层及性能分析被引量：3
- 2012年
- 为改善AZ91D镁合金的表面性能,采用预置粉末脉冲激光熔覆法在镁合金表面制备钴基合金涂层,用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析熔覆层与基体结合界面特征、熔覆层成分。并结合Co-Cr相图、Co-W-C相图分析了熔覆层的组织形成过程,对基体及熔覆层显微硬度和耐蚀性进行测试。结果表明:合金层与基体冶金结合,熔覆层无明显缺陷;熔覆层硬度约为560HV达到基体的9倍;钴基合金层的耐蚀性能较高,自腐蚀电位比AZ91D镁合金基体提高1.18V,腐蚀电流降低约5个数量级。
- 颜瑞峰郭亮张庆茂周永恒张健
- 关键词：激光技术激光熔覆AZ91D镁合金钴基合金涂层显微硬度
- 脉冲绿光激光器的研究被引量：1
- 2013年
- 研制出为铜的精细焊接提供预热的脉冲绿光激光器。采用直型平行平面谐振腔和腔内倍频技术,在谐振腔内插入布儒斯特玻片和倒置望远镜,用氙灯泵浦Nd∶YAG/KTP,得到预期的单脉冲绿光能量。在电流模式下,设定输入电流180 A,脉宽2 ms,所得到的绿光单脉冲能量为255.4 mJ,倍频效率为5.78%,能量稳定性达±2%,满足铜精细焊接的预热需求。
- 郭健洋张健郭亮张庆茂叶红
- 关键词：激光器绿光激光器KTP晶体
- 谐振放大结构的大功率Nd:YAG激光器设计及分析被引量：2
- 2012年
- 采用一级谐振两级放大的系统结构和激光单元分块设计方法,研制出了工业大功率脉冲固体激光器。在输出平均功率为957W连续运转2h后的功率不稳定度为2.5%,光电转换效率为3%,光束质量达到22mm.mrad,激光耦合进入0.6mm的光纤,放大级之后最高输出功率达到1125W。
- 张健郭亮张庆茂李方志
- 关键词：激光器ND:YAG激光器大功率
- 激光加工中双工位加工系统的研究被引量：2
- 2013年
- 为满足多工位或多工种的激光加工需求，以Nd：YAG脉冲激光器为光源，提出了双工位加工的实施方案，设计出能实时改变激光光路的双工位分光装置，以及能对系统进行控制的系统控制电路，并确定了系统的工作流程及工作时序。最终实现与单工位时等功率输出的双工位系统。为检验实际加工效果，对Az91D镁合金和3003铝合金分别进行了熔覆和焊接试验，并利用扫描电子显微镜（sEM）和电化学测量系统分别检测熔覆试样的熔覆层与基体结合界面的特征及耐腐蚀性，同时对焊接试样的显微硬度及拉伸性能进行检测。结果表明，熔覆后，熔覆层与基体结合良好，熔覆层组织致密、无裂纹和孔洞，自腐蚀电位比基体提高1．18V，腐蚀电流降低约5个数量级；焊接后，铝合金的硬度变化范围为HV4.9 27～54，抗拉强度约为母材的82．3％，与单工位加工系统相比，加工效率提高了24．6％，取得了较好的加工效果。
- 张健吴锐欢李泽曦陈国张庆茂刘颂豪
- 关键词：激光技术激光加工熔覆
- V型坡口对钢/铝激光对接熔钎焊性能的影响被引量：3
- 2014年
- 为了改善钢/铝熔钎焊中钎焊缝与钢一侧接合界面上冶金反应的不均匀性,进而提高接头的拉伸强度,采用仿真模拟及实验相结合的方法研究了V型坡口对钢/铝激光对接熔钎焊性能的影响。利用ANSYS软件对钢/铝激光对接熔钎焊温度场进行仿真,在镀锌钢板上开设V型坡口时,接合界面靠近上表面与靠近下表面的温度梯度(为241℃)较不开坡口时的温度梯度(为588℃)明显减小;分别在镀锌钢板上开设V型坡口与不开设坡口的钢/铝异种金属进行激光对接熔钎焊试验,并对试样进行拉伸测试。结果表明,在镀锌钢板上开设V型坡口的情况下,接合界面上金属间化合物层的厚度分布较不开坡口均匀;V型坡口的存在使得断裂位置远离接合界面,接头的机械性能明显改善。
- 陈根余吴克如廖生慧邓辉张明军
- 关键词：激光技术激光焊接金属间化合物温度场温度梯度
