激光应用进展 |《应用激光》2026Q1高下载论文(附全文直达)

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作者: 李嘉龙;赵冬梅;乌日开西·艾依提;阿依古丽·喀斯木

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264601.009

关键词: 激光熔覆;显微硬度;微观组织;摩擦磨损性能;搭接区与非搭接区;

摘要：利用激光熔覆技术制备合金熔覆层是解决零件因磨损而失效的一种有效方法。为提升Q235基体的耐磨性，采用激光熔覆技术在Q235基体上制备Ni60熔覆层，研究不同磨削方向粗糙峰取向对熔覆层耐磨性的影响，不同方向熔覆层的耐磨性以及搭接区与非搭接区的耐磨性的差异。结果表明，不同磨削方向粗糙峰的取向对熔覆层的耐磨性影响小于5%。Ni60熔覆层硬度比基体提升了3.62倍，耐磨性也有较大的提升。熔覆层磨损机理主要为磨粒磨损、黏着磨损以及氧化磨损。由于激光的二次加热作用，搭接区内部的晶粒更加细化，磨损表面搭接区的存在造成熔覆层摩擦学各向异性，磨损表面微观组织的不均匀且搭接区对磨损产生的阻碍作用，使得0°方向的耐磨性要优于45°及90°方向。

作者: 柳佶涛;霍鹏丞;白培康;赵占勇

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264601.047

关键词:Ti6Al4V合金;SiCw/TiC/Ti6Al4V钛基复合材料;本构方程;高温压缩性能;

摘要：采用V形混粉方法制备SiCw/Ti6Al4V合金复合粉末，并利用选区激光熔化（selective laser melting, SLM）制备SiCw/TiC/Ti6Al4V钛基复合材料。对比SiCw/TiC/Ti6Al4V钛基复合材料和Ti6Al4V合金在不同变形条件下的热压缩行为，建立了SiCw/TiC/Ti6Al4V钛基复合材料在高温压缩时的本构方程。结果显示，在压缩变形时，流变应力随着应变速率的增大而增大，随温度的升高而降低，复合材料的流变应力峰值均高于Ti6Al4V合金；在变形温度为900℃、应变速率为1 s^-1时，SiCw/TiC/Ti6Al4V钛基复合材料相较Ti6Al4V合金抗压缩性能提升了140%,强化效果最明显。SLM成形过程中原位反应生成TiC增强相引起的载荷传递强化及针状马氏细化引起的细晶强化是高温压缩性能得到提升的主要原因。

作者: 王宏浩;何建萍;李芳;华学明

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264602.053

关键词: 304L不锈钢;激光焊;等离子弧焊;搭接角焊;力学性能;

摘要：MARKⅢ型天然气船围护系统中需要大量的304L不锈钢搭接角焊，目前主要采用等离子弧焊接(plasma arc welding, PAW)技术，为进一步提升其焊接效率，研究采用激光焊(laser beam welding, LBW)进行304L不锈钢搭接角焊接，对比分析了激光焊和等离子弧焊接头的微观组织和力学性能。研究结果表明，两种搭接角焊接头均具有优异的成形质量，焊缝均由奥氏体和铁素体组成。然而与等离子弧焊相比，激光焊不仅具有更高的焊接效率，而且成形焊缝氧化程度更低，形成更多的铁素体，进而导致激光焊缝具有更高的显微硬度和抗拉强度，尽管延伸率稍有降低，但仍高达20%以上。因此，对于304L不锈钢搭接角焊成形，激光焊在替代等离子弧焊方面具有显著的优势。

作者: 慕松;袁佳程;阴佳琦;韩帅;王璟鹏

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264602.011

关键词: 激光熔覆;球墨铸铁;多目标粒子群;响应面法;工艺优化;

摘要：球墨铸铁表面激光熔覆层形貌是多输入多输出耦合控制的结果，但相关研究在熔覆层形貌及多目标优化方面仍相对缺乏。提出一种响应面法与多目标粒子群算法相结合的激光熔覆工艺参数优化方法。设计三因素三水平正交实验，并采用响应面法建立工艺参数与熔覆层形貌指标的数学模型，以激光功率、扫描速度和送粉速率为输入变量，以熔覆层高度和润湿角为指标，结合多目标粒子群优化算法，同时优化两个熔覆层形貌指标，并对预测精度进行了分析。研究结果表明，熔覆层形貌受多个工艺参数相互作用影响，熔覆层高度与送粉速率和激光功率呈正相关，但与扫描速度呈负相关；润湿角与激光功率和扫描速度呈正相关，但与送粉速率呈负相关。因此，利用多目标粒子群算法同时优化预测熔覆层高度和润湿角，使得润湿角预测误差小于8%,熔覆层高度预测误差小于10%,有效控制熔覆层形貌，抑制界面白口化，使熔覆层硬度控制在450 HV以内。研究结果为球墨铸铁表面激光熔覆层形貌预测提供了理论参考依据。

作者: 曹成铭;张若兰;任中华;刘鹏;白凯;朱合伟

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264602.001

关键词: 液压支架;激光功率;稀释率;表面质量;残余应力;

摘要：液压支架立柱长期处于潮湿、多飞溅工作条件下，极易发生腐蚀和磨损，严重影响其使用寿命。为增强液压支架立柱表面耐磨及耐蚀性能，延长液压支架的服役周期，采用激光熔覆成型技术，在液压支架立柱材料27SiMn合金表面制备不同激光功率作用下的铁基熔覆涂层，分析不同工艺参数对铁基熔覆涂层表面性能的影响规律。结果表明，受激光功率的影响，铁基熔覆层表面形貌呈现出逐渐优化后逐步裂化的趋势；稀释率呈现出逐渐增大的状态，37.6%～40.8%范围内的稀释率表面质量最佳；同种功率作用下，层深方向显微硬度呈现先增大后减小的趋势；此外，表面残余应力在固定的激光熔覆工艺参数下，主要为残余压应力，且随激光功率的增加不断增大，当残余应力超出自身的屈服极限，大量裂纹随之产生。综合各方面的性能，在1 800～2 200 W功率作用下制备的铁基熔覆涂层表面性能最佳，表现出良好的表面形貌、充足的稀释率以及较高的显微硬度。该研究为液压支架立柱表面的耐蚀涂层制备提供了有效的理论及试验参考。

作者:任维泽;陈青;孙钰;段绪星;张显均;田皓文;赵子锐;李昌远

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264603.029

关键词: 核阀;密封面;激光熔覆;工艺优化;性能检测;

摘要：以核阀密封面为研究对象，采用激光熔覆技术在17-4PH不锈钢表面制备Stellite6钴基合金涂层。通过单因素试验、正交试验等方法从单道-单层-多层逐次递升开展工艺探索、工艺优化和样件制备。研究激光功率、送粉量和扫描速度对涂层截面形貌的影响，并以涂层表面质量和宏观金相作为单道单因素试验的衡量指标，得到各工艺参数的较优范围后，随即开展单层正交工艺优化试验，正交试验中以涂层内部有无裂纹作为合格判据，在获得较优工艺参数组合后，结合多层涂层的熔覆效果得到最优工艺参数为激光功率2 200 W、送粉量12 g/min和扫描速度9 mm/s。确定最优工艺参数后，研究涂层的微观组织，涂层主要由平面晶、胞状晶、柱状晶、树枝晶和等轴晶组成，涂层物相主要由FCC结构的γ-Co、M23C6和M7C3碳化物组成。最后根据RCC-M标准对样件开展渗透、表面硬度和金相检验，样件均通过合格判定，满足相关标准规范要求，具有实际应用价值。

作者: 许志琦;冯思宇;陈弘凯;王伟;王永玲;刘宏;张彦杰

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264603.080

关键词: 激光超声;曲面结构;亚表面缺陷;神经网络;深度识别;

摘要：在增材制造过程中，受烧结温度波动、材料蒸发等因素的影响，成型件容易产生亚表面缺陷。为有效地测量复杂结构中亚表面缺陷的深度，提出一种利用小波包-奇异值分解方法和神经网络的亚表面缺陷深度检测方法。通过建立具有亚表面缺陷的激光超声仿真模型探究亚表面缺陷深度与表面波信号之间的规律，并通过激光超声实验验证其可行性；对比分析亚表面缺陷深度和宽度变化对表面波特征参数的影响，利用小波包-奇异值分解法提取表面波信号中的亚表面缺陷深度特征；为实现激光超声特征参数与亚表面缺陷深度之间的映射表征，引入神经网络模型并使用实验信号与模拟信号共同训练和测试以提高模型鲁棒性。结果表明，利用小波包奇异值分解提取的特征值训练的神经网络模型对训练集和测试集的回归预测精度分别达到99.58%和97.67%,可用于曲面结构中亚表面缺陷深度的定量检测。

作者: 李响;邹强;李娜;荆瑶;张堃

DOI：10.14128/j.cnki.al.20264603.223

关键词: 光动力疗法;一次性根管治疗;窦道型根尖周炎;

摘要：目的：研究光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)辅助用于一次性根管治疗前牙窦道型根尖周炎的临床疗效。方法：选取前牙窦道型根尖周炎患者120例，随机分为对照组和观察组，每组60例。对照组采用常规一次性根管治疗法。观察组在根管充填前增加PDT照射并处理窦道，比较两组治疗后效果，治疗后48 h疼痛程度、平均窦道愈合时间及一年后疗效。结果：观察组术后48 h疼痛度低于对照组(P<0.05),平均窦道愈合时间短于对照组(P<0.05),一年后疗效无显著差异(P>0.05)。结论：PDT辅助一次性治疗前牙窦道型根尖周炎具有显著的临床疗效，可减轻患者术后疼痛，缩短窦道愈合时间，但在一年后的疗效中并没有显现出明显的优势。