感应预热对激光沉积修复TA15钛合金显微组织和残余应力的影响

利用6 kW光纤激光器的激光沉积修复系统和电磁感应加热设备,采用TA15钛合金粉末在基板未预热和预热到200℃、400℃时分别进行激光沉积修复实验。利用光学显微镜、显微硬度计、压痕法应力测试仪对激光沉积修复试样的显微组织、显微硬度、残余应力进行测试分析,得到不同预热温度对激光沉积修复显微组织、显微硬度、残余应力的影响规律。结果表明:随着感应预热温度的升高,片层组织变得粗大,初生相生长更加充分;组织分布均匀化,显微硬度轻微降低;残余应力明显减小。为感应加热辅助激光沉积修复提供指导依据。     

激光沉积修复TA15钛合金热应力的数值模拟

根据激光沉积修复的热传导特点, 利用有限元法中的生死单元技术, 建立了激光沉积修复TA15钛合金的过程模型, 采用参数化设计语言编程实现对多道多层激光沉积修复过程三维热应力场的数值模拟。研究了不同功率、不同扫描速度下以及对修复基体预热后热应力的动态分布规律, 并对热应力变化的原因进行了分析。结果表明, 随着激光功率的减小、扫描速度的增大热应力呈减小趋势, 对修复基体预先加热, 可以有效调控热应力的产生和演化, 为降低激光沉积修复过程中的热应力, 提高修复质量提供理论依据。     

分区预热对金属激光沉积成形温度场的影响

为减小工件变形和防止工件开裂,提出了采用分区预热装置对基板成形区和近成形区进行分区预热,利用温差拉伸效应主动控制降低应力的新思路。利用ANSYS有限元中的"单元生死"技术,建立单道多层激光沉积成形过程三维温度场的数值模拟模型,深入研究了在基板成形区和近成形区施加不同预热温度以及两区形成不同预热温差(预热温差分别为100℃、200℃、300℃)状态下对成形过程温度场和温度梯度的影响规律,并指出相对于基板整体预热方式,基板分区预热方式下的成形过程温度梯度更趋于稳定,有利于降低热应力;上述分析结果可为分区预热装置设计、预热温度的选择优化提供指导依据。     

工艺参数对激光沉积修复钛合金组织和显微硬度的影响

在BT20钛合金基板上进行了不同激光功率、扫描速度等工艺参数的激光沉积修复试验,研究了各工艺参数对BT20钛合金组织及显微硬度的影响规律,并分析了其成因,为优化工艺参数提高激光沉积修复质量提供依据。结果表明：随着激光功率P的增大,柱状晶的长度变短并趋向于等轴晶的转变; 在相同的激光功率下,随着激光扫描速度v的增大,柱状晶的尺寸变得细长; 基体、热影响区、修复区的显微硬度在修复方向逐渐增大。     

连续移动三维瞬态激光熔池温度场数值模拟

详细介绍了在ANSYS软件平台上,建立连续移动三维瞬态激光熔池温度场计算模型的方法,计算模型中考虑了材料表面温度对激光吸收率的影响及材料相变过程对激光熔池温度场的影响。系统分析了连续移动三维激光熔池温度场随时间的变化规律。通过该计算模型,可以掌握激光加工过程中连续移动激光熔池的加热和冷却规律。计算结果表明,当激光沿45#钢基板表面由一端向另一端沿直线扫描时,由于热传导的作用,激光熔池温度随时间增加而升高,同时连续移动熔池表面温度最高点不在激光束中心,而是稍稍偏后于激光束中心。在相同激光工艺参数下,计算熔池横截面尺寸与实验所测熔池横截面尺寸相吻合,表明所建立的连续移动熔池温度场计算模型是正确和可靠的。     

机电设备零件缺陷激光熔覆修复过程温度场模拟研究

温度场是决定机电设备零件缺陷激光熔覆修复质量的重要因素，为了提升激光熔覆修复质量，提出机电设备零件缺陷激光熔覆修复过程温度场模拟方法。建立机电设备零件物理模型，根据该模型分析不同路径下的激光熔覆扫描过程，确立物理模型的信息参数。对物理模型实行网格划分，获取机电设备零件缺陷在修复过程中的温度场分布特征及变化规律。根据分析结果和物理模型对不同搭接率条件下机电设备零件缺陷激光熔覆修复温度场数值进行模拟，依据模拟结果实现激光熔覆修复，以此进一步提升机电设备零件缺陷激光熔覆修复质量。     

高能脉冲激光作用下材料表面温度变化的实验研究

通过在高能脉冲激光照射下材料表面温度变化的实验研究,测量了在高能量、极短时间尺度、温度变化率极大的情况下材料表面的温升速率和温度变化规律。通过比较在不同参数的高能脉冲激光加热下材料表面温度的变化曲线,发现激光脉冲的功率密度会影响表面温度的温升和温升速率,脉冲宽度影响材料表面温度的变化趋势,随着激光脉冲宽度的减小,材料表面工变化会出由符合傅立叶导热规律向偏离立叶导规律的逐渐转变,出现了“二次升温”等     

ZrO2陶瓷激光加热辅助切削工件表面性能的研究

ＺｒＯ_２陶瓷材料在不同激光参数的照射下,表面的组织和物理性能;ＺｒＯ_２的抗热震性能。并用解析法对激光加热温度场分布规律进行了分析计算,为ＺｒＯ_２陶瓷材料激光加热辅助切削工艺提供依据。     

薄膜沉积基板的温度测定

薄膜沉积过程中,玻璃基板的温度测定及其控制是很重要的。沉积于玻璃基板上的薄膜热电偶作为温度敏感元件,用来测量表面温度(0-300℃)是一种很好的方法。使用它测定了不同菌率的辐射加热、蒸发源热辐射等对基板温度的影响,给出了薄膜沉积过程中的基板温度变化的定量概念。     

板材激光加热弯曲成型的研究

建立了板材激光加热弯曲成型的温度场模型,利用有限元分析软件ANSYS编制了分析激光沿直线扫描板材的仿真软件,分析计算了板材在不同参数下的变形规律。计算结果表明,当其它参数不变的情况下,弯曲角度随着板厚的增加逐渐减少;随着板宽增加而增加;随着激光功率增加先增加后减少;随着光斑直径增大而减小;随着扫描速度的增加先增大后减小;板厚或激光扫描速度较大时板材将发生背向激光束方向的弯曲。并从理论上对板材的激光加热弯曲变形规律作了进一步的分析。     

拓展图形式液晶显示模块负温工作范围的方法

针对图形式液晶显示（ＬＣＤ）模块低温无法正常工作的弱点,研制了一种简便、有效的使液晶低温下正常工作的电路装置。该装置不改变ＬＣＤ模块的结构,在不影响电致发光（ＥＬ）背光源正常工作的情况下使点阵图形式ＬＣＤ模块能工作于－３５℃左右的低温环境中,扩大了ＬＣＤ显示器的应用范围。     

不同环境与加热路径下的微波加热岩石的数值研究

硬质岩隧道开挖是一个难题,文章通过采用有限元软件建立玄武岩的微波加热模型,分析了岩石外界环境温度、换热系数、照射时间以及加热路径对微波照射岩石的影响。计算结果发现降低环境温度、增大换热系数两者实质相似,均是使得岩石表面温度降低较大,在岩石内形成较大温度梯度,从而产生温度应力,引起岩石破坏。延长微波照射时间虽然可以提高温度应力,但破坏效果与照射时间并未呈现正比关系。通过改变微波加热路径,在总时间不变的情况下,在加热中途增加一个自然冷却过程,可以显著提高微波照射效果。     

开口式微波加热器的研究

应用时域有限差分法(FDTD)分析和计算了一种开口式同轴加热装置。同时讨论和计算了为防止微波泄漏而设计在腔体外围的扼流槽的作用。测量结果与计算结果有相当高的一致性。表明这种装置可以在中心处产生高温,而在设计相关的微波装置时,使用时域有限差分法又是十分有效的。     

远红外加热技术的提高与发展

50～650℃加热与干燥设备,国外以热风炉国内以远红外炉为主。从传热学原理,本文提出了一新型加热炉——低温辐射炉。各项性能指标均优越于热风炉。同时指出远红外炉存在的问题及其改进方法。     

一种具有恒温加热功能的输液控制报警器的设计

针对临床静脉输液的现状,以单片机MSP430G2553为控制核心,设计出一种具有恒温加热功能的输液控制报警器。该报警器在实现对液体进行温度控制、流速控制的同时,还可以加热吊瓶周围的水环境,从而达到加热药液的效果,避免了由于药液温度过低而出现的副作用。     

微波场中温度传感方法

微波技术是近代科学技术发展的重大成就之一，而微波作为一种新型热源已被广泛应用于化学研究，食品加工，医疗仪器以及材料热处理等行业中．发展极为迅速。在这些应用中，温度显然是个重要的参数，但处于强电磁场的环境下，在微波场中温度的测量依然是一个技术难题。微波场中测温技术进一步改进，将大大推进微波在各行业中的应用。该文简述了微波加热的机理与特点，综述了目前已经实现的微波场中温度测量的方法，并进行了优劣性比较，对微波场中测温技术发展具有一定的参考价值。     

房间采暖技术与变频调速综述

本文对房间采暖技术的发展状况、技术原理、构造特点进行了归纳总结,重点分析了地板供暖的优缺点,指出了地板供暖技术在房间采暖设计中的应用前景。针对低温地板热水辐射供暖系统存在的一些工程问题,通过对水泵的控制算法的研究和探讨,提出了地板水供暖系统采用以uPD78F1213为核心的无传感器永磁同步电机矢量控制系统的方案。     

微波加热中物料实时温度测量无线传感器及其网络

微波作为新型的清洁能源在工业生产中得到广泛应用。然而,微波选择性加热导致的加热不均匀和微波场中温度难以准确实时测量的问题限制了微波工业设备的高效设计与应用。针对以上问题,本文设计了一种基于无线传感器网络和单片机技术的微波加热温度测量系统,该系统以STM32作为微控制器、CC1101作为无线收发器组成星型无线传感器网络,并开发简易的上位机显示程序,实现了微波加热过程中多点位置的实时温度测量。其中无线传感器节点(End Device)采用DS18B20数字温度传感器实时测量节点位置温度值并发送数据,中央节点(Access Point)接收数据并通过RS232串口上传至PC机显示。本文使用该系统测量结果和光纤温度计结果作为比对,验证了该系统的可行性和准确性,且该系统成本低廉、布控灵活,适用于隧道式工业微波加热等多种应用场景。     

宽低温STN—LCD加热装置的研制

本文介绍了宽低温ＳＴＮ－ＬＣＤ加热装置的设计和制备方法，并对低温加热的实验结果进行了讨论和分析，相应的研究结果表明此法有利于拓宽ＳＴＮ液晶显示器的负温工作范围。