双激光束熔覆过程平顶辅助光束对陶瓷涂层温度场的影响

在金属表面激光熔覆陶瓷材料过程中,过大的温度梯度产生的热应力易使熔覆层开裂。降低激光熔覆陶瓷材料过程中的温度梯度,一定程度上能够降低热应力,抑制裂纹缺陷产生。通过模拟计算Ti6Al4V基板上双激光束熔覆Al2O3涂层过程温度场的分布规律,提出采用能量均匀的平顶辅助激光束为熔覆过程提供预热缓冷的方法,通过改变平顶辅助光束光斑大小及功率密度,研究平顶辅助光束预热缓冷对熔覆层温度分布及温度梯度大小的影响。计算结果表明,平顶辅助激光束使熔覆过程出现明显的预热缓冷特征,能够有效降低熔覆层温度梯度。熔覆过程中Al2O3陶瓷塑性点(1533K)温度梯度随预热缓冷温度的升高而降低,但在预热缓冷温度升至塑性点附近温度时会引起塑性点温度梯度回升。实际加工中预热缓冷温度越高对加工过程越有利,但应避开塑性点附近温度。     

激光再制造技术熔覆工艺设计

介绍了激光再制造技术中的光束模式、表面预处理、熔覆过程、后处理等熔覆工艺种类及选择依据,对送粉方式、预热处理等熔覆工艺方式进行理论和实验研究,为激光再制造技术的熔覆工艺设计提供了依据。     

单道激光熔覆温度场仿真及实验研究

为了研究单道激光熔覆薄板的温度场分布,采用仿真与实验对照的方法,利用ANSYS软件,通过高斯热源模型模拟激光光束能量,再采用非线性边界设定,对单道激光熔覆及冷却过程的温度场进行仿真;使用2kW光纤激光器将铁基(Fe60)粉末熔覆在2mm厚T9A钢板上,并用热成像仪测量多样点温度.结果表明,激光熔覆薄板温度场的仿真符合实...     

激光熔覆研究现状与发展趋势

通过对国内外对激光熔覆技术研究现状,概括了国内外激光熔覆在熔覆特性、不同材料与基体组合的激光熔覆工艺及参数、激光熔覆层的微观组织结构和金相分析、熔覆层缺陷以及激光熔覆基础理论,激光熔覆专用材料研制、激光熔覆过程裂纹形成与消除机制、激光熔覆过程关键因素的检测与控制、激光熔覆送粉器和喷嘴、激光熔覆制备新材料、激光熔覆快速成形与制造技术等领域的研究现状.分析指出激光熔覆过程是一个多源耦合复杂信息作用下的加工过程,激光熔覆加工过程稳定性、多源耦合复杂信息的作用规律及决策机制、多源耦合复杂信息的获取处理、融合能力及小确定信息处理和激光熔覆多源耦合复杂信息优化控制以及激光熔覆加工质量的定量控制是今后的主要发展方向.     

送粉式激光熔覆能量有效利用率分析

通过分析熔覆过程中光束、粉末和熔池间的相互作用,提出了送粉式激光熔覆能量利用率的数学模型,并结合相关参数进行了计算。结果表明,整个熔覆过程中能量有效利用率较低。该模型客观地反映了熔覆工艺参数和工艺结果的关系,为熔覆工艺参数优化,熔覆质量的预测、评定,提供了理论依据。     

激光表面熔覆与合金化送粉装置的设计

设计了一种结构简单,载粉运动方向与激光光束保持一致,可对垂直表面进行加工,使用方便的激光表面熔覆与合金化送粉装置。并用所设计的送粉装置进行了激光表面熔覆实验,获得了较理想的加工效果。     

基于TRIZ理论解决小模数齿面激光熔覆缺陷的技术研究

针对小模数齿轮齿面进行激光熔覆修复时容易出现熔覆缺陷、影响修复质量的问题，通过采用TRIZ理论中的冲突解决原理，对小模数齿轮激光加工的设备及工艺制备流程进行归纳分析，得到对应的创新工艺方法和优化路线。通过评估模型选择最佳的创新原理，最终采用物理矛盾的解决思路，将光束能量进行有效分配，将原有的单道光束改为多道光束，针对不同部位施加不同能量密度的光束，有效改善高斯光源特性。通过单一变量法试验验证得到，在双道直径1 mm光斑下的激光熔覆涂层中晶状奥氏体析出较少，粒状渗碳体析出较多，涂层的硬度和耐磨性比单道激光熔覆更高，齿面具有更高的抗胶合、抗点蚀和抗磨损能力，满足修复后齿轮齿面工艺强度要求。     

负热膨胀材料及其在激光熔覆中的应用

激光熔覆是一种典型的表面改性技术,已得到了广泛的应用。在激光熔覆快速冷凝过程中容易产生热应力,进而产生变形,严重时会产生裂纹、失效等缺陷。负膨胀材料是指在一定温度范围内材料体积出现热缩冷涨行为的材料,和热胀冷缩材料正好相反,负膨胀材料的发现为解决材料在受热时出现膨胀变形和失效提供了处理方法。正确的使用负膨胀材料可以抑制激光熔覆加工中的裂纹和热应力集中等缺陷,提高熔覆层的机械性能,产生热膨胀可控的材料甚至零膨胀材料。本文分析了激光熔覆中裂纹产生的机理,对负膨胀材料的种类及负膨胀的原理进行了总结,对每种负膨胀材料产生负膨胀行为的条件进行了对比和分析,负膨胀材料的膨胀系数和产生负膨胀行为的温度区间会影响在激光熔覆过程中的使用。重点对国内外已经实验验证的负膨胀材料在激光熔覆中的应用进行了总结概括,提出负膨胀材料在激光熔覆中存在的一些普遍规律,以及现阶段负膨胀材料在激光熔覆应用中的不足,对负膨胀材料在激光熔覆中的应用进行概括和展望。     

光丝位置对铝合金激光填丝焊接过程的影响

为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律, 采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法, 对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证, 得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数据。结果表明, 光丝位置由相交(-5mm)向相离(+5mm)变化时, 熔滴过渡经历"液滴→液滴+液桥→液桥→液滴+液桥"阶段; 相同光丝距离时, 单光束激光模式、双光束激光串行模式和双光束并行模式的焊缝熔深依次降低, 甚至出现焊缝偏移和无熔深现象; 单光束模式和双光束串行模式对焊丝熔化和熔池的影响规律近似, 但双光束并行模式下具有特殊性; 单光束激光焊接时, 随着离焦量的增加, 焊缝的熔深由最大值409.8μm迅速减小到282.6μm; 双光束激光串行模式时, 焊缝的最大熔深仅为328.4μm, 随着离焦量降低而减小, 但正离焦量为焊缝截面呈现不对称状态; 双光束激光并行焊接模式时, 焊丝偏向小功率激光束时, 焊缝无熔深; 随着焊丝向大功率激光束移动, 形成仅有226.5μm小熔深焊缝。该研究为铝合金激光增材和焊接提供了参考。     

LF6铝合金双光束激光点焊工艺研究

以LF6 铝合金为实验材料，进行了双光束激光点焊实验，对比了双光束激光点焊接头与普通单光束激光点焊的接头，并且研究了激光功率、点焊持续时间、能量比等对点焊接头形貌和熔合面尺寸的影响。实验结果表明:在相同的功率下，双光束点焊增大了匙孔的直径，提高了匙孔的稳定性，与单光束激光点焊相比，焊点内部气孔数量大大减少，并且熔合面尺寸有了很大的提高；当激光功率不同时，焊点的上表面尺寸变化差距不大，小功率条件下焊点呈钉状；双光束激光的能量比会影响焊点表面的下榻量，能量比为1:1 的情况下焊点的下塌量要明显小于能量比为1.5:1 的情况。     

场线绘制方法的讨论

在电磁场课程中,绘制场线具有比较重要的理论和实际意义,同时还是进行研究型教学的良好载体.本文以电场线为例讨论了绘制电磁场场线的3种方法:自适应步长法、自适应方向法和切线方向法,并介绍了这3种方法的基本思想,定性和定量对其进行了比较.     

场扫描电路的检测与故障维修

场扫描电路是电视形成图像信号的一个重要组成部分,通过对黑白电视场扫描电路原理的分析、电路功能的测试,以及对可能出现的故障进行详细的分析,在分析的基础上对电路故障进行检修,从而实现场扫描电路能够很好的实现它的功能,达到正确扫描的目的.     

论“辐照度”—不容忽视的设计参数

依据试验测试，着重论述了辐照度是红外加热，干燥，固化设备和人体理疗仪器设计中的一个极为重要的参数，其量值和分布的均匀性直接关系到加热干燥质量和人体理疗效果。     

硅场发射三极管的研究

简单介绍了硅场发射三极管的制造，三极管的Ｉ－Ｖ特性，在实验和理论上研究了栅门高度对发射电流的影响。     

小型三维电场传感器设计与测试

目前电场传感器只能探测大气电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中电场强度大小。该文介绍一种结构新颖的小型三维空中电场传感器,由轴向(Z)和径向(X, Y)三路电场测量单元和驱动单元以及电路单元组成,用于探测电场强度的三维方向矢量。在地面实际测试中,传感器输出信号与电场强度的理论关系得到了验证,证明了三维电场传感器结构设计和检测方法的合理性。     

新型三维电场传感器原理及试验结果

目前电场传感器只能探测电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中及地面电场强度大小。本文介绍一种新型三维电场传感器,由轴向、径向电场测量单元、驱动单元、电路单元、保温单元组成,用于探测空中及地面环境电场强度的三维方向矢量,克服了目前电场传感器探测电场强度时局限在一维或二维方向矢量的缺陷。在高空低温环境模拟试验中,当环境温度降到-50℃以下时,该传感器的保温单元使传感器内部温度一直处于零上,符合了电路板工作温度范围。在实际电场测试试验中,该传感器的电场测量单元验证了输出信号与电场之间的线性关系,与理论分析相符,证明了三维电场传感器的合理性。     

新型旋片式空中电场传感器及应用

该文介绍一种新型的空中电场传感器,它利用导体在电场中感应电荷的原理,通过感生电荷的 变化检测电场强度。传感器采用了新型的双定子结构以及独特的电路设计,有效地屏蔽了空中积累电荷以及 空间离子流对测量的影响。本器件用以检测100V/m-50000V/m的高空电场,误差小于5％。此传感器 已进行地面至15km空中电场探测试验,得到满意的空中电场测试数据。     

气体摆式倾角传感器流场影响因素分析

理论分析了密闭腔中自然对流气体稳态下的温度场和速度场对热敏丝的影响，给出了热敏丝电阻随温度和速度的变化关系。利用ANSYS软件计算了二维密闭腔体中点热源引起的速度场和温度场，并用流场计算结果定量分析了倾角变化时热敏丝电阻的变化。结果表明，热源所产生的温度场对热敏丝电阻的影响比速度场大近3个数量级，即对热敏丝电阻的变化起决定作用的是温度场而不是速度场。实验表明，电桥输出电压变化规律与数值计算结果基本一致。     

场发射显示

本文介绍了场发射平板显示的基本结构、工作原理、场发射冷阴极的制做方法以及与其有关的若干问题，最后介绍了场发射显示的现状和发展动态。     

气体摆式倾角传感器流场影响因素分析

理论分析了密闭腔中自然对流气体稳态下的温度场和速度场对热敏丝的影响,给出了热敏丝电阻随温度和速度的变化关系。利用ANSYS软件计算了二维密闭腔体中点热源引起的速度场和温度场,并用流场计算结果定量分析了倾角变化时热敏丝电阻的变化。结果表明,热源所产生的温度场对热敏丝电阻的影响比速度场大近3个数量级,即对热敏丝电阻的变化起决定作用的是温度场而不是速度场。实验表明,电桥输出电压变化规律与数值计算结果基本一致。