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激光涂覆制备原位自生MoSi_2/SiC陶瓷复合涂层的研究 被引量:4
1
作者 杨森 张庆茂 +2 位作者 陈娜 钟敏霖 刘文今 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期4-6,共3页
为了在碳钢表面获得耐磨、耐蚀、抗热疲劳等综合性能优良的陶瓷基复合涂层 ,利用 3kW连续波快速轴流CO2 激光器进行了一系列的激光表面涂覆试验 ,光斑直径3~5mm ,扫描速度 3~ 10mm/s。试验结果表明 ,利用激光表面涂覆技术和粉末... 为了在碳钢表面获得耐磨、耐蚀、抗热疲劳等综合性能优良的陶瓷基复合涂层 ,利用 3kW连续波快速轴流CO2 激光器进行了一系列的激光表面涂覆试验 ,光斑直径3~5mm ,扫描速度 3~ 10mm/s。试验结果表明 ,利用激光表面涂覆技术和粉末预置法 ,可以在碳钢表面直接原位合成SiC颗粒增韧的MoSi2 陶瓷基复合涂层 ,涂层与基体呈良好的冶金结合 ,涂层宏观质量完好 ,无裂纹和气孔等缺陷。球状SiC颗粒尺寸为 1~ 5 μm ,均匀分布于MoSi2 基体内。涂层显微硬度达 10 0 0HV0 2 ,是基材显微硬度的 4 展开更多
关键词 MoSi2/SiC复合材料 原位合成 激光涂覆 陶瓷基复合涂层
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基于激光直接制造技术的材料研究 被引量:5
2
作者 何金江 钟敏霖 刘文今 《金属热处理》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期4-8,共5页
激光直接制造技术是一项从微观组织—宏观性能—零件性能全过程控制的技术,其中材料研究是重要技术特色之一。本文综述了激光直接制造技术材料研究的4个层次:从常用合金粉末到高性能复杂金属零件的实现、梯度材料的制备与梯度复杂零件... 激光直接制造技术是一项从微观组织—宏观性能—零件性能全过程控制的技术,其中材料研究是重要技术特色之一。本文综述了激光直接制造技术材料研究的4个层次:从常用合金粉末到高性能复杂金属零件的实现、梯度材料的制备与梯度复杂零件的激光直接制造、特种材料的直接合成与特种材料复杂零件的激光直接制造和多元合金体系的研究。 展开更多
关键词 激光直接制造 梯度材料 复合材料 特种材料 多元合金体系
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宽带激光熔覆显微组织和性能的研究 被引量:3
3
作者 张庆茂 杨森 +1 位作者 钟敏霖 刘文今 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期29-32,共4页
利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析、显微硬度和快速磨损试验 ,系统分析了宽带送粉激光熔覆铁基合金的显微组织特征和碳化物的分布规律。利用熔池局部凝固特性参数如温度梯度G、界面推移速度Vg和冷却速率 ,并结合... 利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析、显微硬度和快速磨损试验 ,系统分析了宽带送粉激光熔覆铁基合金的显微组织特征和碳化物的分布规律。利用熔池局部凝固特性参数如温度梯度G、界面推移速度Vg和冷却速率 ,并结合凝固理论对熔覆层显微组织的不均匀性产生的原因进行了探讨。对熔覆层进行逐层剥离 ,金相跟踪检测 ,采用快速磨损的方法 ,逐层探索熔覆层沿熔深方向组织和性能的变化规律 。 展开更多
关键词 激光溶覆 温度梯度 界面推移速度 显微组织 性能 铁基合金
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激光沉积制备Nb_3Al基难熔金属间化合物研究 被引量:4
4
作者 何金江 钟敏霖 +1 位作者 刘文今 张红军 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第5期1-5,共5页
通过控制激光功率使Nb-12Ti-22A l(at%)和Nb-22A l(at%)两种成分配比的混合元素粉末在Ti-6A l-4V基体上激光沉积合成了Nb3A l基难熔金属间化合物,并达到了预期设定的成分配比,其显微组织均匀细小,在-δNb3A l基体上分布着不同形态的β-N... 通过控制激光功率使Nb-12Ti-22A l(at%)和Nb-22A l(at%)两种成分配比的混合元素粉末在Ti-6A l-4V基体上激光沉积合成了Nb3A l基难熔金属间化合物,并达到了预期设定的成分配比,其显微组织均匀细小,在-δNb3A l基体上分布着不同形态的β-Nbss。在合适的激光功率下,无裂纹的沉积层厚度有一定的限制,随着沉积厚度的增加,沉积层中残余拉应力增大,沉积薄壁件容易在底部发生断裂。由于Ti的添加使Nb-12Ti-22A l的的裂纹倾向性小于Nb-22A l。 展开更多
关键词 激光沉积 难熔金属 Nb3Al Nb-Ti-Al
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灰铸铁缸套内表面Nd∶YAG激光NiTi合金化研究 被引量:2
5
作者 李凤生 钟敏霖 +2 位作者 刘文今 宁国庆 陈艳霞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期327-329,共3页
采用预置涂层法对灰铸铁缸套内表面进行Nd∶YAG激光Ni Ti合金化研究 ,可得到表面平整的激光合金化层。该材质的灰铸铁存在较大的裂纹倾向 ,在适当的涂层厚度、工艺参数和预热条件下 ,可获得无裂纹合金化区。激光强化层包括合金化区和淬... 采用预置涂层法对灰铸铁缸套内表面进行Nd∶YAG激光Ni Ti合金化研究 ,可得到表面平整的激光合金化层。该材质的灰铸铁存在较大的裂纹倾向 ,在适当的涂层厚度、工艺参数和预热条件下 ,可获得无裂纹合金化区。激光强化层包括合金化区和淬火马氏体区和二者之间很窄的过热区 ,其硬度较铸铁基体显著提高 ;微观组织以亚共晶介稳组织为主。 展开更多
关键词 Nd:YAG激光合金化 NI-TI合金 灰铸铁缸套 预置涂层法
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45kWCO_2激光器大面积CSiB+NiMoCo合金化研究 被引量:4
6
作者 钟敏霖 刘文今 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期11-15,共5页
用45kWCO2激光器在XC38碳钢上激光合金化获得了表面光洁、无氧化和无裂纹缺陷的大面积合金化层。合金化区的微观组织由马氏体、残留奥氏体和多元共晶所组成,其硬度为61~65HRC。保护气体对于激光合金化结果有明显的影响。与氩气和氮气... 用45kWCO2激光器在XC38碳钢上激光合金化获得了表面光洁、无氧化和无裂纹缺陷的大面积合金化层。合金化区的微观组织由马氏体、残留奥氏体和多元共晶所组成,其硬度为61~65HRC。保护气体对于激光合金化结果有明显的影响。与氩气和氮气保护比较,氦气保护能产生最好的表面光洁度、最细化的微观组织(二次臂间距SAD,Ar∶N2∶He=1∶1∶06)、最高的冷却速率(Ar∶N2∶He=1∶11∶4)、最高的表面硬度(HV02,Ar∶N2∶He=1∶114∶115)、最多的合金元素溶解率(Ar∶N2∶He=1∶11∶15)。这些结果可以用3种气体的物理特性之间差别来很好解释。 展开更多
关键词 大面积 激光合金化 激光器 保护气体 微观组织
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513F空冷发动机模拟环套副摩擦磨损特性及激光强化的研究 被引量:2
7
作者 熊绪刚 刘文今 《机电产品开发与创新》 2000年第1期17-20,共4页
采用CO2 激光器对球墨铸铁表面的C- Si- B- RE+ W C涂层进行了激光合金化处理。系统研究了强化层的显微组织和性能,并对激光处理的试样进行了耐磨性试验。结果表明对球墨铸铁表面的C- Si- B- RE+ WC涂层用... 采用CO2 激光器对球墨铸铁表面的C- Si- B- RE+ W C涂层进行了激光合金化处理。系统研究了强化层的显微组织和性能,并对激光处理的试样进行了耐磨性试验。结果表明对球墨铸铁表面的C- Si- B- RE+ WC涂层用激光处理,可获得硬度高、耐磨性好、没有裂纹的强化层。经摩擦学实验,得出了在WC完全熔解情况下,强化层获得最佳耐磨性能的W C陶瓷加入量。本研究为我国自行开发研究激光陶瓷合金化活塞环打下了基础。 展开更多
关键词 空冷发动机 活塞环 激光陶瓷合金化 磨损 铸铁
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硼铸铁缸套激光表面熔凝组织和性能的研究 被引量:6
8
作者 胡雪连 刘文今 +1 位作者 张庆茂 钟敏霖 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2002年第9期13-15,共3页
为了提高硼铸铁缸套的耐磨性能 ,对硼铸铁气缸套进行激光熔凝处理。利用扫描电子显微镜观察了激光熔凝处理后的显微组织。利用显微硬度计检测了激光熔凝组织的显微硬度 ,同时进行了以GCr15钢标准环为配副的环块磨损试验。研究结果表明 ... 为了提高硼铸铁缸套的耐磨性能 ,对硼铸铁气缸套进行激光熔凝处理。利用扫描电子显微镜观察了激光熔凝处理后的显微组织。利用显微硬度计检测了激光熔凝组织的显微硬度 ,同时进行了以GCr15钢标准环为配副的环块磨损试验。研究结果表明 ,硼铸铁经激光熔凝处理后得到了共晶莱氏体 +马氏体组织 ,而且激光熔覆层厚度可控 ,组织和性能稳定 ,熔凝强化表层显微硬度达到 80 0~ 12 0 0HV0 2。磨损试验结果显示 ,激光熔凝处理后 ,磨损截面积比未处理的试样减小了 44 4% 。 展开更多
关键词 组织 性能 硼铸铁 激光熔凝 活塞环 气缸套
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送粉式激光熔覆层质量与工艺参数之间的关系 被引量:34
9
作者 张庆茂 钟敏霖 +1 位作者 杨森 刘文今 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期51-54,共4页
系统地研究了Ni基合金自动送粉激光熔覆工艺参数对熔覆层稀释率的影响规律。为解释送粉速率和扫描速度对稀释率的影响 ,利用金相法检测了不同工艺条件下单道熔覆层的宏观参数 ,定量计算了LimL .C提出的单位质量熔覆材料的比能和单位时... 系统地研究了Ni基合金自动送粉激光熔覆工艺参数对熔覆层稀释率的影响规律。为解释送粉速率和扫描速度对稀释率的影响 ,利用金相法检测了不同工艺条件下单道熔覆层的宏观参数 ,定量计算了LimL .C提出的单位质量熔覆材料的比能和单位时间实际输入的比能两个重要参数。利用单位质量熔覆材料的比能和单位时间实际输入的比能随工艺参数的变化规律 ,成功的解释了在激光参数一定的条件下稀释率随扫描速度的增加而减小 ,随送粉速率的增加而减小 ,为进一步研究熔覆层的凝固行为、显微组织与工艺参数的关系奠定了理论基础。 展开更多
关键词 激光熔覆 稀释率 工艺参数 送粉末 熔覆层
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激光快速成型金属零件的新方法 被引量:42
10
作者 杨森 钟敏霖 +1 位作者 张庆茂 刘文今 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期254-257,共4页
简要介绍了两种用激光快速成型金属零件的新方法及其特点 ,指出了目前存在的问题和发展前景。
关键词 金属零件 激光快速成型 选择性激光烧结 激光涂覆
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激光送粉熔覆WC/Co硬质合金的气孔问题 被引量:10
11
作者 陈艳霞 钟敏霖 +2 位作者 刘文今 李凤生 宁国庆 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期49-53,共5页
研究了激光送粉熔覆WC Co硬质合金的气孔问题。结果表明 ,激光熔覆WC Co形成气孔的倾向较大 ,细粉熔覆层的气孔率比粗粉高 ,多道叠加的气孔率比单道高。熔覆层组织为未熔化的WC颗粒、鱼骨状枝晶和Co固溶体基体。熔覆层含有WC、Co、FeW3C... 研究了激光送粉熔覆WC Co硬质合金的气孔问题。结果表明 ,激光熔覆WC Co形成气孔的倾向较大 ,细粉熔覆层的气孔率比粗粉高 ,多道叠加的气孔率比单道高。熔覆层组织为未熔化的WC颗粒、鱼骨状枝晶和Co固溶体基体。熔覆层含有WC、Co、FeW3C、Fe2 W ,CW3,Co3O4 等相。激光熔覆WC Co出现气孔的主要原因归结于高温熔池中的氧与碳反应形成CO或CO2 气体。在WC Co中添加一定量的金属还原剂Ti后 ,Ti能还原熔池中的氧化物 ,阻止O与C的化合 ,抑制CO或CO2 气体的生成 ,从而减少气孔率甚至消除气孔。加Ti后 ,熔覆层中的Co3O4 相消失而出现了Ti2 O和Co6 W6 C相。 展开更多
关键词 送粉激光熔覆 硬质合金 气孔 金属还原法
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金属零件的激光直接快速制造 被引量:19
12
作者 杨森 钟敏霖 +1 位作者 张庆茂 刘文今 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期234-238,共5页
简要介绍了一种快速制造金属零件的新方法 -激光直接制造法及其特点 ,它是将激光表面涂覆技术和快速原型技术相结合来直接制造金属构件。回顾了国内外研究的现状 。
关键词 金属零件 激光直接快速制造 RP技术
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激光熔覆Zr/FeCSiB涂层的组织和性能 被引量:10
13
作者 张庆茂 何金江 +1 位作者 刘文今 钟敏霖 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期81-84,93,共5页
采用激光预置熔覆法 ,通过在FeCSiB合金粉末中添加一定比率的强碳化物形成元素Zr,在中碳钢基体上制备原位析出的颗粒增强铁基复合材料表层。利用光学显微镜、场发射电子扫描显微镜 (能谱仪 )和金相组织分析系统 ,对熔覆层显微组织、硬... 采用激光预置熔覆法 ,通过在FeCSiB合金粉末中添加一定比率的强碳化物形成元素Zr,在中碳钢基体上制备原位析出的颗粒增强铁基复合材料表层。利用光学显微镜、场发射电子扫描显微镜 (能谱仪 )和金相组织分析系统 ,对熔覆层显微组织、硬质颗粒的成分及其分布规律进行了观察与分析。其显微组织特征是树枝状的先共晶奥氏体分布在共晶基体上的亚共晶介稳组织 ;奥氏体在随后的冷却过程中转变为马氏体 ;熔覆层与基体成良好的冶金结合。熔覆层内析出的硬质颗粒是以ZrC为主的复合碳化物 ,主要分布在枝晶内与枝晶间 ;单道搭接熔覆层颗粒的体积分数分别为 1.96 %、2 .2 %~ 3.84 % ;显微硬度值在 80 0HV0 .2 ~ 110 0HV0 .2 之间。 展开更多
关键词 预置熔覆法 亚共晶 冶金结合 复合碳化物
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激光熔覆制备ZrC颗粒增强金属基复合表层组织 被引量:8
14
作者 张庆茂 何金江 +1 位作者 刘文今 钟敏霖 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期22-24,58,共4页
采用激光熔覆搭接技术 ,在中碳钢基体上制备出原位析出的颗粒增强金属基复合材料表层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪 ,对熔覆层显微组织特征以及硬质颗粒的分布规律进行了观察、分析。熔覆层显微组织特征是树枝状的先共晶奥... 采用激光熔覆搭接技术 ,在中碳钢基体上制备出原位析出的颗粒增强金属基复合材料表层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪 ,对熔覆层显微组织特征以及硬质颗粒的分布规律进行了观察、分析。熔覆层显微组织特征是树枝状的先共晶奥氏体分布在共晶基体上的亚共晶组织 ;组织发生了马氏体相变 ;熔覆层与基体成良好的冶金结合 ;熔覆层内析出的颗粒是以ZrC为主的复合碳化物 ,分布在枝晶内与枝晶间。随多道搭接的进行熔覆层组织中枝晶的排列方向由平行变得紊乱 ;奥氏体转变为马氏体的数量增多 ;熔覆层中颗粒数量增多 ,颗粒尺寸变大。 展开更多
关键词 激光熔覆 制备 ZrC颗粒增强 金属基复合表层组织 复合材料
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激光合成和制备金属间化合物抗高温氧化涂层 被引量:7
15
作者 徐向阳 刘文今 +1 位作者 钟敏霖 孙鸿卿 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第z1期29-33,共5页
金属间化合物作为高温结构材料,对高温氧化、磨损和腐蚀有很好的防护效果。本工作对激光合成和制备金属间化合物抗高温氧化涂层进行了研究,采用Ni包Al粉末,通过基体稀释过渡Fe,基于低激光功率、慢扫描速度和大束斑尺寸的工艺原则,直接... 金属间化合物作为高温结构材料,对高温氧化、磨损和腐蚀有很好的防护效果。本工作对激光合成和制备金属间化合物抗高温氧化涂层进行了研究,采用Ni包Al粉末,通过基体稀释过渡Fe,基于低激光功率、慢扫描速度和大束斑尺寸的工艺原则,直接合成了Ni30Al20Fe金属间化合物,并且制备出无裂纹和气孔、完全致密、与基体形成冶金结合的涂层,其组织是Fe固溶强化的细小的β-NiAl-Fe金属间化合物基体加弥散的粒状和薄带状γ-Fe-Ni奥氏体析出相,固溶强化和细晶强化使涂层强度和韧性得到改善。 展开更多
关键词 激光合成 激光沉积 金属间化合物 高温涂层 高温氧化
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送粉式激光熔覆层横截面面积的分析模型 被引量:6
16
作者 张庆茂 刘文今 +1 位作者 杨森 钟敏霖 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期65-69,共5页
在分析自动送粉式激光熔覆材料加入方式、粉粒运动规律、吸热特性以及粉末云对激光束强度衰减规律的基础上 ,给出粉粒速度、激光作用效率及熔覆层横截面面积的计算公式 ;结合相关的材料物理参数和工艺参数进行理论计算 ,利用金相法实际... 在分析自动送粉式激光熔覆材料加入方式、粉粒运动规律、吸热特性以及粉末云对激光束强度衰减规律的基础上 ,给出粉粒速度、激光作用效率及熔覆层横截面面积的计算公式 ;结合相关的材料物理参数和工艺参数进行理论计算 ,利用金相法实际检测了熔覆层的横截面面积。结果表明 ,理论值与实际值反映的规律相同 ,客观地反映了激光熔覆工艺参数与结果之间的关系。 展开更多
关键词 激光熔覆 分析模型 作用效率 金相分析 熔覆层 横截面面积
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送粉式激光熔覆粉末有效利用系数的检测方法及其影响因素 被引量:4
17
作者 张庆茂 钟敏霖 +1 位作者 杨森 刘文今 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期61-64,共4页
利用金相检测法建立了送粉式激光熔覆过程中反映熔覆层宏观参数、工艺参数之间相互关系的粉末有效利用系数的方程。确定了作用时间内粉末有效利用系数的计算方法 ,系统分析了影响粉末有效利用系数的因素。为定量描述熔覆层与基体材料在... 利用金相检测法建立了送粉式激光熔覆过程中反映熔覆层宏观参数、工艺参数之间相互关系的粉末有效利用系数的方程。确定了作用时间内粉末有效利用系数的计算方法 ,系统分析了影响粉末有效利用系数的因素。为定量描述熔覆层与基体材料在界面的结合状态 ,提出了冶金结合系数的概念。在激光功率、光斑尺寸保持不变的条件下 ,作用时间内的粉末有效利用系数随扫描速度的增加而增大 ,随送粉速率的增加而增大。 展开更多
关键词 激光熔覆 金相检测法 粉末有效利用系数
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送粉激光熔覆熔池深度解析模型的误差分析 被引量:3
18
作者 张庆茂 刘文今 钟敏霖 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期11-15,共5页
系统分析了送粉激光熔覆熔池深度解析模型的误差。揭示了解析模型建立过程中粉末颗粒运动的物理模型的选择、激光与熔覆材料及基体材料作用效率的计算、材料对激光的吸收系数的测定、相关参数的检测是误差产生的主要原因。探讨了减小误... 系统分析了送粉激光熔覆熔池深度解析模型的误差。揭示了解析模型建立过程中粉末颗粒运动的物理模型的选择、激光与熔覆材料及基体材料作用效率的计算、材料对激光的吸收系数的测定、相关参数的检测是误差产生的主要原因。探讨了减小误差的方法。 展开更多
关键词 激光熔覆 误差分析 解析模型
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送粉式激光熔覆过程中激光有效能量的描述
19
作者 张庆茂 杨森 +1 位作者 钟敏霖 刘文今 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期321-323,333,共4页
为描述激光熔覆层质量与工艺参数之间的相互关系 ,在研究自动送粉激光熔覆过程能量分配规律的基础上 ,利用金相法检测的不同工艺条件下单道熔覆层的宏观参数 ,定量计算了L .C .Lim提出的单位质量熔覆材料的比能和单位时间实际输入的比... 为描述激光熔覆层质量与工艺参数之间的相互关系 ,在研究自动送粉激光熔覆过程能量分配规律的基础上 ,利用金相法检测的不同工艺条件下单道熔覆层的宏观参数 ,定量计算了L .C .Lim提出的单位质量熔覆材料的比能和单位时间实际输入的比能两个重要参数 ,并系统地分析了影响因素。在激光参数恒定的条件下 ,单位质量熔覆材料的比能随送粉速率的增大而减小 ;单位时间实际输入的比能随扫描速度的增加而减小。对单位质量熔覆材料的比能随扫描速度的变化出现最小值的现象给出了合理的解释。为进一步研究熔覆层的凝固行为、显微组织与工艺参数的关系奠定了理论基础。 展开更多
关键词 激光有效能量 激光熔覆 金相检测法 显微组织 自动送粉
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国际激光材料加工研究的主导领域与热点 被引量:60
20
作者 钟敏霖 刘文今 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1653-1659,共7页
根据六届国际激光与光电子学应用会议和三届中国全国激光加工学术会议报告论文的统计数据,归纳总结出国际激光宏观材料加工的15个主导研究领域和激光微纳加工的7个主导研究领域。根据1247篇国际会议论文和231篇国内会议论文在22个主导... 根据六届国际激光与光电子学应用会议和三届中国全国激光加工学术会议报告论文的统计数据,归纳总结出国际激光宏观材料加工的15个主导研究领域和激光微纳加工的7个主导研究领域。根据1247篇国际会议论文和231篇国内会议论文在22个主导研究领域的分布,得出国际激光宏观加工的5个研究热点方向和激光微纳加工的4个研究热点方向。中国激光材料加工研究已覆盖国际激光材料加工研究的大部分主导研究领域,中国在激光表面强化特别是激光熔覆方面的大量深入研究已形成优势;中国在新型激光器和激光微纳加工领域的研究尚显薄弱,需要加强。 展开更多
关键词 激光材料加工 激光微纳加工 主导研究领域 热点研究方向
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