本文關(guān)鍵詞：鋯基塊體非晶合金（產(chǎn)品）光纖激光切割研究

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【摘要】：塊體非晶合金具有硬度高,熔點低,脆性大,較高強度、高耐腐蝕性等特性,成為諸多行業(yè)的關(guān)注熱點,特別以手表、手環(huán)和手機等為代表的電子消費品,都在研究采用非晶合金,以提高產(chǎn)品的性能與壽命。目前,塊體非晶合金產(chǎn)品(以下簡稱非晶產(chǎn)品)的制備以模具壓鑄技術(shù)為主,非晶產(chǎn)品加工的第一道工序是將水口與產(chǎn)品切割分離。由于非晶合金較高的硬度與脆性,使得傳統(tǒng)的機加工無法適應塊體非晶合金的切割生產(chǎn)要求。激光切割技術(shù)具有非接觸、高效率、無刀具磨損、無污染等特點,為塊體非晶合金切割加工的首選加工方式。激光切割是一個復雜的過程,激光切割工藝參數(shù)的選擇,包括脈沖頻率、切割速度、激光功率以及輔助氣體壓力等,直接影響著激光切割的質(zhì)量。在企業(yè)的實際生產(chǎn)中,工藝參數(shù)常通過試切法選定,大大增加生產(chǎn)成本,降低生產(chǎn)效率。而關(guān)于激光切割塊體非晶合金的研究,目前甚少見諸相關(guān)報導。對塊體非晶合金激光切割特性進行研究,從而指導非晶產(chǎn)品的激光切割作業(yè),有直接的現(xiàn)實意義。本項目在一定程度上彌補了激光切割塊體非晶合金的理論與實踐空白。本文以鋯基塊體非晶合金產(chǎn)品為對象,采用光纖激光切割設(shè)備進行激光切割實驗,對影響激光切割質(zhì)量的主要工藝參數(shù)進行系統(tǒng)的理論和實驗研究,內(nèi)容如下：1、光纖激光切割工藝實驗。分析工藝參數(shù)：脈沖頻率、切割速度、激光功率、占空比、氣體壓力以及離材間距對激光切割質(zhì)量的影響規(guī)律,指導生產(chǎn)作業(yè)；2、搭建塊體非晶合金激光切割質(zhì)量的回歸模型。通過實驗數(shù)據(jù)分別建立切縫寬度、表面粗糙度、掛渣長度的數(shù)學模型,根據(jù)數(shù)學模型對激光切割質(zhì)量進行預測；3、根據(jù)非晶合金切割斷面無掛渣切割要求,提出超音速噴嘴實現(xiàn)無掛渣切割的理論方案。實驗與生產(chǎn)作業(yè)發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的圓錐型噴嘴無法實現(xiàn)非晶產(chǎn)品的無掛渣切割。在空氣動力學基本原理的基礎(chǔ)上,通過數(shù)學計算搭建圓錐型噴嘴與超音速噴嘴的幾何模型,利用CFD仿真的分析了兩種噴嘴的射流流場特性,驗證設(shè)計的合理性。課題的相關(guān)研究成果已在東莞A液態(tài)金屬有限公司應用,取得良好的切割效果,產(chǎn)生一定經(jīng)濟價值。
【關(guān)鍵詞】：塊體非晶合金 光纖激光切割 工藝參數(shù) 回歸分析 超音速噴嘴
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.8;TG485
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題背景與來源11-14
• 1.2 激光切割技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.3 課題的研究內(nèi)容及研究意義18-20
• 第二章 實驗材料、方法和裝置20-30
• 2.1 實驗材料與設(shè)備20-24
• 2.1.1 激光切割特點與非晶合金的切割機理分析20-22
• 2.1.2 開展材料實驗的激光切割設(shè)備22-24
• 2.2 實驗測量儀器24-25
• 2.3 實驗方法與方案25-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第三章 激光切割實驗結(jié)果及分析30-45
• 3.1 激光功率對切割質(zhì)量的影響30-32
• 3.2 切割速度對切割質(zhì)量的影響32-34
• 3.3 脈沖頻率對切割質(zhì)量的影響34-37
• 3.4 占空比對切割質(zhì)量的影響37-39
• 3.5 氣體壓力對切割質(zhì)量的影響39-41
• 3.6 離材間距對切割質(zhì)量的影響41-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第四章 實驗結(jié)果的回歸分析45-53
• 4.1 回歸模型的搭建與檢驗45
• 4.2 切縫寬度實驗結(jié)果回歸分析45-48
• 4.3 切割斷面粗糙度實驗結(jié)果回歸分析48-50
• 4.4 切割端面掛渣長度實驗結(jié)果回歸分析50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 超音速噴嘴設(shè)計與仿真53-74
• 5.1 激光切割噴嘴對切割質(zhì)量的影響53-54
• 5.2 超音速噴嘴的設(shè)計計算54-59
• 5.3 超音速噴嘴氣體流場的CFD仿真與分析59-73
• 5.3.1 CFD概述59-60
• 5.3.2 網(wǎng)格劃分、邊界條件設(shè)定與控制方程求解60-64
• 5.3.3 結(jié)果與分析64-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-77
• 參考文獻77-82
• 攻讀學位期間發(fā)表論文82-84
• 致謝84

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李春燕;寇生中;趙燕春;袁小鵬;袁子洲;;Al含量對Zr基塊體非晶合金力學性能的影響[J];稀有金屬;2015年04期

2 趙春志;蔣武鋒;郝素菊;張玉柱;高春群;;非晶合金的性能與應用[J];南方金屬;2015年02期

3 杭爭翔;張景泉;徐國建;;鎢合金薄板單模光纖激光切割[J];電焊機;2015年03期

4 呂豫文;馮愛新;莊緒華;羅敬文;謝永;周儉;許炎;曹宇;瞿建武;;22SiMn2TiB裝甲鋼激光切割試驗研究[J];應用激光;2015年01期

5 張威;李國柱;王春明;胡席遠;閆飛;;鋁鋰合金光纖激光切割的工藝優(yōu)化與設(shè)計[J];中國激光;2015年02期

6 李揚;胡繩蓀;申俊琦;;紫銅與316L不銹鋼脈沖激光焊微觀組織及力學性能[J];中國激光;2014年07期

7 陳聰;高明;顧云澤;王磊;楊歡慶;曾曉雁;;光纖激光切割鋁合金薄板工藝特性研究[J];中國激光;2014年06期

8 徐良;王威;李小宇;徐玉君;劉紹維;;大功率激光水下切割用噴嘴設(shè)計[J];焊接學報;2013年11期

9 武偉超;王永軍;張新娟;王俊彪;魏生民;;TC4鈦合金板材激光切割影響研究[J];兵器材料科學與工程;2013年06期

10 汪衛(wèi)華;;非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J];物理學進展;2013年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳曉;鋯基非晶合金微成形技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];華中科技大學;2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 袁偉;YAG激光切割薄鋼板的技術(shù)研究[D];長春理工大學;2014年

2 陳曉川;激光切割陶瓷切縫表面質(zhì)量的行為分析及其控制研究[D];北京工業(yè)大學;2012年

3 秦豐棟;大功率激光切割不銹鋼板關(guān)鍵工藝參數(shù)研究[D];重慶理工大學;2012年

4 呂亞軍;鈑金激光切割工藝優(yōu)化方法及應用研究[D];華中科技大學;2011年

5 呂建軍;激光切割中輔助氣體流場分析與噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[D];江蘇大學;2009年

6 邱明勇;激光切割噴嘴結(jié)構(gòu)與切割參數(shù)對輔助氣體流場的影響分析[D];上海交通大學;2009年

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本文編號：692581