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简谈光纤激光轧辊毛化工艺

收藏本文 2024-02-11 点赞:5190 浏览:18224 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着我国工业的进展,汽车和家电制造等领域对冷轧板以及以冷轧板为原板的镀锌板的需求量越来越大,并对冷轧板提出了更高的品质要求。冷轧板的表面形貌对钢板的冲压性、涂镀性等有重要影响。冷轧板的表面形貌是由冷轧生产历程中轧辊轧制转印而成,为得到优良的冷轧板表面形貌,必须对轧辊进行毛化。本论文在浅析激光材料热加工作用机理的基础上,采取光纤激光毛化柔性工作站对材质为9Cr3Mo的轧辊进行毛化探讨。在辅助气体种类、角度、压力及流量确定的情况下,采取单一变量法浅析了激光功率、脉冲频率、脉冲宽度、扫描速度、离焦量等参数对毛化点形貌的几何尺寸和表面粗糙度的影响规律。结果表明,随着功率的增加,毛化点尺寸和轧辊表面粗糙度随之增大;但激光功率达到一定值后,随着激光功率的增加,毛化点尺寸和轧辊表面粗糙度随之变小。脉冲频率增大,激光脉冲周期变短,毛化点尺寸和轧辊表面粗糙度随之变小;脉冲频率减小时,毛化点尺寸和表面粗糙度随之变大。毛化点的尺寸和轧辊表面粗糙度随着激光脉冲宽度的增加而增大,毛化点尺寸和脉冲宽度几乎成线性联系。扫描速度越大,点密度越小,峰值数越低,而峰值数又与粗糙度有关,所以要根据加工要求和生产效率的要求来合理选择扫描速度。选用的光纤激光器的激光输出发散角很小,光束质量好,离焦量在±1.5mm范围内时,毛化点尺寸和轧辊表面粗糙度基本不变。通过合理匹配上面陈述的参数,能够实现毛化点的相对无序排列。关键词:光纤激光论文毛化论文轧辊论文工艺参数论文

    摘要7-8

    Abstract8-9

    第1章 绪论9-24

    1.1 激光加工技术概述9-11

    1.2 轧辊毛化技术概述11-15

    1.2.1 喷丸毛化11-12

    1.2.2 电火花毛化技术12-13

    1.2.3 电子束毛化技术13

    1.2.4 激光毛化技术13-15

    1.2.5 各种毛化技术的特性比较15

    1.3 激光毛化的进展近况15-17

    1.3.1 国外激光毛化技术的运用和进展15-16

    1.3.2 国内激光毛化的进展与运用16-17

    1.3.3 激光毛化技术的实验探讨17

    1.4 双包层掺镱光纤激光器17-22

    1.4.1 光纤激光器的基本概念18

    1.4.2 双包层光纤技术18-19

    1.4.3 双包层光纤中镱的能级结构及光谱特性19-21

    1.4.4 双包层掺镱光纤激光器用于激光毛化的优势21-22

    1.5 课题的目的、作用和内容22-24

    第2章 毛化历程中激光与材料的相互作用24-33

    2.1 毛化历程中的能量分配24-25

    2.2 毛化历程中激光与轧辊材料的相互作用25-26

    2.2.1 表面效应25-26

    2.2.2 内部效应26

    2.3 毛化历程中的物理历程浅析26-27

    2.4 脉冲激光作用时的热传导和材料内温度场浅析27-29

    2.5 激光毛化的熔化历程浅析29-31

    2.6 激光毛化时产生的部分气化对熔池形貌的影响31-32

    2.7 小结32-33

    第3章 激光毛化工艺试验33-37

    3.1 实验装置33-34

    3.1.1 光纤激光器33-34

    3.1.2 毛化机床34

    3.1.3 制约系统34

    3.2 轧辊毛化的要求34-35

    3.3 实验策略35-36

    3.3.1 实验材料和设备参数35

    3.3.2 实验的工艺历程35-36

    3.4 小结36-37

    第四章 实验结果与浅析37-51

    4.1 激光功率对粗糙度和毛化点尺寸的影响37-38

    4.2 脉冲频率对粗糙度和毛化点尺寸的影响38-41

    4.3 激光脉冲宽度对毛化点尺寸的影响41-43

    4.4 扫描速度对毛化点尺寸的影响43-44

    4.5 离焦量对毛化点尺寸的影响44-45

    4.6 相对无序毛化45-47

    4.7 不同的点阵密度下的最优参数47-48

    4.7.1 不同点阵密度下毛化点有序分布的最优参数47-48

    4.7.2 不同点阵密度下毛化点无序分布的最优参数48

    4.8 不同激光器毛化效果比较48-50

    4.9 小结50-51

    第5章 结论与展望51-53

    5.1 全文小结51-52

    5.2 展望52-53

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