导读:本文包含了微水导激光加工论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水导激光,SiC_f,SiC复合材料,工艺研究
微水导激光加工论文文献综述
徐俊杰[1]（2019）在《SiC_f/SiC复合材料的水导激光加工工艺基础研究》一文中研究指出航空航天发动机的推重比与其热端部件的工作温度密切相关,采用加力燃烧室可大幅提升发动机的性能,由于对航空要求的不断提高,国内外提出航空发动机的热端部件使用新型耐高温纤维增强陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites,CMC)和冷却结构(气膜孔冷却)。现阶段常规的机械加工和经典的特种加工无法满足SiC_f/SiC复合材料精密低损伤的二次加工要求。本文提出水导激光加工的方法,利用其激光高效蚀除及水射流快速冷却、冲刷和保护加工材料的特点,对SiC_f/SiC复合材料进行高质量的加工。首先本文对激光与水的耦合装置及调整装置进行设计并通过COMSOL仿真软件分析了耦合腔流场的速度和压力分布,以此为基础搭建了一套主要包括耦合光路、供水系统及加工平台的水导激光加工系统。搭建好加工系统后进行了系统调试,主要对耦合模块进行对中耦合调试并检验耦合质量,提出了稳定水束的判断依据并对耦合失效的原因进行了分析。然后对SiC_f/SiC复合材料的水导激光材料蚀除过程进行了仿真研究,通过扫描电镜和激光热导仪对SiC_f/SiC复合材料进行了结构特性观察和热性能测定,对水导激光加工过程进行了分析,经简化假设和边界条件设定,建立了以傅里叶定律为基础的有限元仿真模型,利用ANSYS软件的生死单元技术进行了材料去除过程的仿真分析,研究了加工形貌的形成过程,通过实际的划切和多点加工验证了仿真模型的正确性。最后本文对SiC_f/SiC复合材料从划槽和打孔两方面进行了水导激光的加工工艺研究,在划槽加工时总结了不同工艺参数对加工结果的影响规律,并提出采用多道加宽的轨迹进行划槽,分析了不同线宽下的加工效果,接着采用多道轨迹进行了SiC_f/SiC复合材料的切断实验,分析了断面加工质量。在划切基础上从加工轨迹和激光功率两方面对SiC_f/SiC复合材料水导激光打孔进行了实验研究。本文搭建以纳秒绿光为激光光源的高耦合水压水导激光加工系统,结合仿真分析与实验研究了SiC_f/SiC复合材料水导激光材料去除过程,探索了SiC_f/SiC复合材料水导激光划切和打孔工艺,对SiC_f/SiC复合材料的高效精密加工有着重要指导意义。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
杨春梅,蒋婷,马岩,李浩楠,刘九庆[2]（2019）在《木材水导纳秒激光加工设备设计与试验》一文中研究指出传统木材激光加工技术容易使木材表面产生严重的烧蚀现象并带有残炭等残留物,造成木制品外观和表面质量较差,针对这一系列问题,提出木材水射流辅助激光加工技术,根据拟定的设备总体方案,设计木材水导纳秒激光加工设备,并对其进行加工试验。结果表明:设备设计较为合理,当厚度为2 mm、切割速度为50 mm/s、激光功率为6 W时,水曲柳表面切缝宽度仅为0.18 mm,切缝表面质量较好。(本文来源于《林产工业》期刊2019年05期）
张正,张广义,张文武,于爱兵,郭春海[3]（2019）在《新型水导激光水-气缩流机理分析及初步加工试验验证》一文中研究指出水导激光加工技术因加工材料表面热影响小,加工深度能力强等优点展现出优越的加工能力。研究基于水导激光加工机理,提出一种新型水导激光缩流导光方法,分析了缩流机理,并通过激光与缩流层流水柱高效耦合试验与材料加工试验验证其加工方法可行性。试验结果表明,保持气压不变,随着水压的增大,缩流层流水柱的速度、直径及长度不断增大;保持水压不变,随着气压的增大,层流水柱速度逐渐增大,直径和长度逐渐减小。同时,通过调节激光与层流水柱耦合最优传导激光条件下进行加工试验。对比空气中加工结果,水-气缩流传导激光加工技术在热影响区和热堆积上有明显的改善,初步验证新型水-气缩流传导激光加工技术的可行性。(本文来源于《应用激光》期刊2019年02期）
姜新波,胡昊,刘九庆,朱晓亮,杨春梅[4]（2018）在《纳秒水导激光加工木材工艺探讨》一文中研究指出【目的】研究纳秒水导激光加工木材工艺,探讨加工过程中加工方向、加工速度、输出功率、加工深度和热劣化现象等对加工质量的影响,获得使纳秒水导激光加工木材达到最佳加工效果各影响因素之间的关系,并论证其加工工艺的可行性。【方法】在对现有激光加工技术的加工工艺和原理进行调查、分析和研究的基础上,设计并制造出木材纳秒水导激光加工试验台。介绍试验台的总体布局原则、试验方法及各部分的主要功能,详细阐述试验台主要组成部分——纳秒激光数控加工试验台、传动试验台的组成和功能,并分析研究纳秒水导激光加工木材的基本原理和微观现象;进行纳秒水导激光加工木材试验,试验过程中随时记录每条加工直线附近产生的现象,加工后多次测量每条直线加工深度并取平均值,绘制顺纹理方向加工速度与加工深度关系、垂直纹理方向加工速度与加工深度关系以及输出功率与加工深度关系曲线。【结果】当输出功率不变时,加工深度随着加工速度增加总体呈双曲线减少的变化规律;当加工速度不变时,加工深度随着输出功率增大而增大;当输出功率较高时,加工深度不会随着输出功率增大而增大,反而呈现出逐渐减小的趋势或保持不变;加工过程中会有炭化现象产生,炭化程度随着加工速度降低和加工深度增加而加重;当加工木材的材质不同时,加工效果存在一定差别,硬质木材的加工效果相对好于软质木材,炭化程度相对较低,加工深度相对较小,加工曲线大致相同,只是曲率存在一定差别。【结论】利用纳秒水导激光加工木材,应严格控制加工速度、输出功率和加工深度之间的关系。当加工深度较大时,应适当增大加工速度,否则加工点附近会有炭化现象产生。纳秒水导激光加工木材工艺具有一定的可行性。(本文来源于《林业科学》期刊2018年01期）
张正,张文武,王玉峰,徐子法[5]（2017）在《基于水导激光加工的微孔内水流特征研究》一文中研究指出为了研究水导激光加工过程中微水流射入小孔内流场特点,本文将通过COMSOL仿真软件模拟从喷嘴口射入直径0.38mm,初始速度20m/s微水流到小孔内的流场,通过改变孔径与喷嘴口直径比值大小及喷嘴口与靶材间距大小,仿真结果表明:小孔直径与喷嘴口直径比值在达到4之后,水流能较好的进入小孔内。随着喷嘴口与靶材间距的增大,小孔内能形成较大范围的水流流动,提高了熔渣的去除效率。(本文来源于《第17届全国特种加工学术会议论文集（下册）》期刊2017-11-17）
张正,张文武,王玉峰,徐子法[6]（2017）在《基于水导激光加工的微孔内水流特征研究》一文中研究指出激光加工技术在现代工业发展中扮演者着越来越重要的角色,虽然普通激光加工技术较传统的机械加工有着较大的优势,但是它在加工上仍然有加工热影响区大、加工熔渣及熔融物多等缺陷。为了解决这些问题,一些将激光与其它加工方式复合的加工方法相继产生。其中水导引激光加工技术以其优异的加工性能得到许多研究者的青睐,此项技术将激光加工技术与水射流加工技术复合,原理类似于激光在光纤中的传播原理,利用激光在水束中全反射形成的高能流束进行加工,是激光加工技术的一个新的发展方向,基本上解决了热影响区、熔渣的问题,同时还提高了加工深度。现面临一个加工难题,当水流射入靶材孔内,由于水流直径相对靶材孔直径过大,会导致水流无法进入孔内,进而无法达到激光与水流耦合的条件,从而无法加工更深的小孔。本研究将基于水导激光加工特性,通过仿真模拟从喷嘴口射入高速水流到靶材孔内,得出靶材孔内的水流流场,进而得出喷嘴口直径与靶材孔直径合理的比值关系。此次仿真模拟为水导激光加工深孔提供基础理论,合理的经验结论能够提高水导激光加工性能。本次研究采取COMSOL仿真软件进行流体动力学仿真,仿真数学模型采取单向流湍流k-ε模型,求解过程采取稳态求解,流体材料为纯净水,不可压缩连续流体,运动动粘度系数10~(-3)m~2/s,温度为室温。网格划分为自由剖分叁角形网格,模拟从喷嘴口射入直径0.38mm,初始速度20m/s微水流到小孔内的流场,通过改变孔径与喷嘴口直径比值大小及喷嘴口与靶材间距大小,仿真结果表明:当小孔孔径与喷嘴口直径比值达到4及以上,水流能较好的射入小孔底部,但是小孔底部边缘会形成滞止区,能达到水导激光工作的条件,且能及时冲刷加工熔渣,从而能加工更大孔深的小孔。当喷嘴口与靶材间距增大时,进入小孔内的水柱直径变大,激光不能较好的与水流耦合,能量有所衰减,但此时小孔底部边缘处滞止区消失,小孔内能形成较大范围的水流流动,提高了熔渣的去除效率。(本文来源于《特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集（摘要）》期刊2017-11-17）
孙冬,王军华,韩福柱[7]（2016）在《单晶硅水导/水辅助激光切割加工对比研究》一文中研究指出水导激光加工技术与水辅助激光加工技术是目前广泛应用与研究的两种激光水射流复合加工技术,都可以代替传统机械加工方法对单晶硅片进行划片切割工作。但由于激光与水射流耦合方式不同,单晶硅片切割加工效果存在显着差异。在确保激光参数与水射流参数相同的前提下,分别采用上述两种加工方法对单晶硅片进行划槽加工,对比研究其槽道深度与宽度、槽道截面形状、熔渣残留及热影响区等方面的差异性,并综合分析导致差异的根本原因。实验结果表明,相比水辅助激光加工,水导激光加工的槽道宽而浅,呈"V"字形,但其槽道表面干净熔渣少,无毛刺,热影响区较小,更适用于晶圆的高精划片切割加工。(本文来源于《应用激光》期刊2016年06期）
谭淞年[8]（2014）在《SiC_p/Al复合材料的水导激光加工技术研究》一文中研究指出航空航天技术的不断进步促进了具有先进复合材料制备与加工的发展。碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料作为一种新型的复合材料，具有高比强度、高比刚度、良好的导热性能和导电性能等诸多优点，具有广阔的应用前景。但是由于SiCp/Al复合材料中碳化硅(SiC)增强颗粒的高硬度，利用传统机械加工不仅刀具磨损严重，成本较高，而且加工效率相对较低，从而限制了SiCp/Al复合材料的应用。为了解决传统加工方法加工SiCp/Al复合材料的难题，需要研发出具有针对性的、适合于复合材料加工的特种加工方法。水导激光加工(water-jet guided laser)作为先进的微细特种加工技术，结合了水射流加工和传统激光加工两种方法的特点，激光的无接触式加工避免了机械加工中的刀具损耗和宏观作用力，同时水流的冷却作用也使加工质量较传统激光加工有很大的提高。因此，针对SiCp/Al复合材料，开展水导激光微细加工方法的研究具有实际意义与应用价值。本文首先基于现有的传统激光加工设备，进行了激光与水柱耦合装置部分的设计，成功地搭建水导激光加工系统。运用FLUENT流体仿真软件对耦合装置内部耦合腔的流场进行流体仿真分析，并结合试验，验证耦合装置设计的合理性，即能够将液压系统输送来的水流调制成水柱光纤，并保证水柱的稳定性。其次对水导激光微细加工方法进行了相关研究。利用ANSYS有限元软件对水导激光加工的单脉冲打孔及多脉冲切槽进行仿真，在仿真过程中同时考虑激光的热作用与水射流的冷却作用，研究温度场的分布及材料去除情况。建立水导激光脉冲打孔过程中，水流冲击材料的仿真模型，研究水流压力与速度的分布规律。对SiCp/Al复合材料进行仿真研究，建立了两种模拟SiCp/Al复合材料性能的有限元仿真模型。利用建立的模型进行了水导激光加工过程中的传热仿真。通过理论和仿真分析，探讨了传统激光和水导激光加工SiCp/Al复合材料的过程中材料去除机理。最后，调试水导激光加工系统，进行水导激光加工工艺实验研究。应用传统激光和水导激光对不同材料进行打孔及切槽的对比实验，分析实验结果和加工质量，研究相关工艺。利用水导激光加工方法进行实例加工，验证水导激光加工方法的优越性。通过分析SiCp/Al复合材料的加工结果，研究传统激光和水导激光加工SiCp/Al复合材料的材料去除机理。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-07-01）
符祚钢[9]（2009）在《微水刀激光加工技术及其应用》一文中研究指出激光以其良好的灵活性和更高的加工速度在众多领域得到广泛的应用。但是传统的激光应用技术由于存在污染、热效应等问题,在精密加工领域遇(本文来源于《世界制造技术与装备市场》期刊2009年05期）
李灵[10]（2008）在《水导激光微细加工技术研究》一文中研究指出针对MEMS(Micro Electro Mechanical System)器件制造出现了许多新型微细加工方法,如LIGA(Lithograthie Galvanoformung Abformung)加工、电火花微细加工、电化学微细加工、激光微细加工、水导激光微细加工等。近年,随着微电子硅基材料加工业、精密医疗器械制造业的兴起,水导激光微细加工技术得到迅速的发展,其特有的加工能力能保证高加工精度、高加工速度、极小加工作用力、极小热影响区、无残余应力、无裂纹。目前,瑞士的SYNOVA公司有较成熟产品,但价格非常昂贵。基于以上现状,本文在国内外相关研究的基础上,深入开展了水导激光微细加工的理论、仿真和试验研究。建立了加工仿真模型,设计制造了完整、性能稳定可靠、成本较低的水导激光微细加工系统,通过试验得到了优化的加工工艺参数并加工出品质优异的样件。首先,在总结国内外研究基础上,研究了水束光纤的耦合原理,包括耦合对准、全反射最大入射角、多模光纤传输和激光能量在水束中的衰减、受激拉曼散射等。研制了耦合状态检测和调整系统,该系统基于CCD机器视觉采集到的耦合状态图像,采用自行开发的图像处理软件,能够实现实时、快速、准确的耦合对准和加工状态监测。对高速稳定水射流束的流体动力学原理进行研究,研究了影响水束稳定性的因素、缩流原理、空化原理,通过应用FLUENT有限元分析软件针对本文设计的高压水射流液压系统进行流体动力学仿真,得到能够形成理想射流状态的合理液压参数。应用仿真的结果,实验得到了稳定长度超过100mm、流速超过100m/s的高速水射流。对激光与固体、液体的相互作用原理进行研究,应用ANSYS有限元分析软件仿真加工过程的温度场。采用了“单元杀死技术”仿真加工蚀除情况。仿真中激光能量依照水导激光微细加工特有的非高斯分布考虑。重点研究了高速水射流的冷却、冲击作用对热影响区分布、温度梯度大小和熔融产物生成的影响。其次,从实现水导激光微细加工的各项关键技术入手,设计并研制了一套水导激光微细加工设备。由脉冲式Nd:YAG激光系统、高压水液压系统、激光与水束光纤耦合系统、CCD机器视觉耦合状态检测和监控系统、计算机数控系统、数控工作台等几部分组成。激光与水束光纤耦合装置是该系统的关键部分。耦合装置内液体腔极小,腔内流场稳定、对称,激光穿过的水层厚度仅0.2mm。齐整的喷嘴孔口边缘保证返流式缩流射流的形成。采用添加望远镜部件和扩束器部件的Nd:YAG脉冲激光系统,聚焦激光束数值孔径合理,束腰直径小、焦深大,适合于水导激光微细加工。最后,为了掌握水导激光微细加工的工艺规律,针对所设计的系统进行了试验研究。研究各项加工参数对水束稳定性的影响规律,研究加工参数对激光光斑直径影响规律,对激光能量衰减规律,不同材料的加工效率。接着采用单因素法和正交试验法进行加工参数优化试验。最后通过采用优化参数加工硅基晶片和不锈钢1Cr18Ni9Ti样件,验证了水导激光微细加工系统优异的微小零件加工性能和广泛实用性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-10-01）
微水导激光加工论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
传统木材激光加工技术容易使木材表面产生严重的烧蚀现象并带有残炭等残留物,造成木制品外观和表面质量较差,针对这一系列问题,提出木材水射流辅助激光加工技术,根据拟定的设备总体方案,设计木材水导纳秒激光加工设备,并对其进行加工试验。结果表明:设备设计较为合理,当厚度为2 mm、切割速度为50 mm/s、激光功率为6 W时,水曲柳表面切缝宽度仅为0.18 mm,切缝表面质量较好。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微水导激光加工论文参考文献
[1].徐俊杰.SiC_f/SiC复合材料的水导激光加工工艺基础研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].杨春梅,蒋婷,马岩,李浩楠,刘九庆.木材水导纳秒激光加工设备设计与试验[J].林产工业.2019
[3].张正,张广义,张文武,于爱兵,郭春海.新型水导激光水-气缩流机理分析及初步加工试验验证[J].应用激光.2019
[4].姜新波,胡昊,刘九庆,朱晓亮,杨春梅.纳秒水导激光加工木材工艺探讨[J].林业科学.2018
[5].张正,张文武,王玉峰,徐子法.基于水导激光加工的微孔内水流特征研究[C].第17届全国特种加工学术会议论文集（下册）.2017
[6].张正,张文武,王玉峰,徐子法.基于水导激光加工的微孔内水流特征研究[C].特种加工技术智能化与精密化——第17届全国特种加工学术会议论文集（摘要）.2017
[7].孙冬,王军华,韩福柱.单晶硅水导/水辅助激光切割加工对比研究[J].应用激光.2016
[8].谭淞年.SiC_p/Al复合材料的水导激光加工技术研究[D].哈尔滨工业大学.2014
[9].符祚钢.微水刀激光加工技术及其应用[J].世界制造技术与装备市场.2009
[10].李灵.水导激光微细加工技术研究[D].哈尔滨工业大学.2008