微波加工普洱茶技术及设备研究

针对目前普洱茶加工业的快速发展,探讨了利用微波技术对普洱茶进行加工的机理及微波技术在对普洱茶进行杀青、干燥中的应用,并对用于加工普洱茶的微波生产设备提出了设计思路与方法.     

微波干燥普洱茶对茶多酚的影响

以普洱茶为原料,通过对传统与微波两种干燥条件下加工的普洱茶中茶多酚含量的测定,对比分析后表明微波短时干燥对普洱茶中茶多酚的含量影响很小,可以应用微波对普洱茶进行干燥加工。     

热处理对选区激光熔化WC增强18Ni300钢基 复合材料性能的影响

为进一步提高18Ni300钢的性能,以WC、18Ni300钢球形粉末为材料,采用选区激光熔化制备以18Ni300钢为基体,WC为增强体的复合材料,并对复合材料进行固溶+时效处理。研究了不同热处理工艺对复合材料性能的影响。结果表明:热处理前后试样外观尺寸一致,采用固溶(810℃×45 min)+时效(460℃×5 h)热处理工艺,复合材料的抗拉强度和硬度最高,塑性优异。     

激光功率与扫描速度对选区激光熔化钴铬合金组织性能的影响

目的 明确选区激光熔化钴铬合金中激光线能量密度、激光功率和激光扫描速度对成形件组织、性能的影响,探究优化工艺参数的方法。方法 基于ANSYS有限元软件模拟选区激光熔化过程中熔池尺寸的基础上,通过金相显微镜分析了熔池尺寸和显微组织,电子背散射衍射分析了晶粒尺寸,使用力学试验机和洛氏硬度计研究了试样的力学性能。结果 随着线能量密度降低,成形件的熔池尺寸、晶粒大小、冷却速度和力学性能降低。但在激光线线能量密度为0.242 J/mm的条件下,扫描速度为1 200 mm/s时成形试样的致密度为98.7%,抗拉强度为867 MPa,延伸率为6.5%,其力学性能均高于扫描速度为950 mm/s时成形的试样,与线能量密度更高的0.263 J/mm成形条件下250 W+950 mm/s的成形试样力学性能相近。结论 激光线能量密度是影响选区激光熔化钴铬合金熔池尺寸和组织性能的关键因素,但熔池尺寸与激光线能量密度没有线性关系。相同的线能量密度下,增加激光扫描速度,有利于获得大的熔池尺寸和冷却速度,提高成形件的致密度和降低晶粒尺寸,最终使成形件力学性能提高。     

基于图像处理与数值仿真辅助的电弧增材成形研究

为解决Fronius CMT TPS3200焊接电源提供的焊接模式(CMT或CMT+Pulse)与增材策略(单向或往复路径)的选择问题,在相同线能量密度条件下,基于不同模式的单道单层优质焊道成形,探索了单道多层的层宽、层高变化规律,并结合图像处理与数值仿真评价单道10层的增材试验。研究发现,针对焊道成形,CMT+Pulse模式与CMT模式分别从第4层和第3层开始趋于稳定。为优选扫描策略,通过顶层焊道成形和数值仿真结果对比,确定了往复路径优于单向路径。在往复路径下,CMT模式的焊道成形均优于CMT+Pulse模式。研究结果表明,CMT模式率先达到散热稳定条件,结合优选往复路径,在焊道成形方面具有优势,为后续电弧增材奠定了基础。     

激光选区熔化316L不锈钢的组织与性能

使用自行制备的316L气雾化粉末和选区激光熔化设备,制备了316L不锈钢试样,并获得了优化工艺参数。结果表明,扫描间距对试样的致密度和性能有明显影响。在激光功率280 W、扫描速度950 mm/s、扫描间距0.1 mm时,能实现致密316L不锈钢的打印成形,获得的试样抗拉强度达到636.1 MPa,伸长率达39.5%,无缺口冲击值达172.0 J。     

选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料的研究进展

选区激光熔化是一种使用聚焦高能激光束熔化粉末,逐层叠加成形零件的增材制造方法.选区激光熔化可以直接制备复杂结构零件和实现近净成形,能够方便地通过粉末预混添加或原位反应实现颗粒增强金属基复合材料的控形控性,具有独特的技术优势,受到广泛关注.本文综述了选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料的研究进展,总结了主要研究结果及存在的共性问题,并展望了选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料的研究方向和发展趋势.通过总结分析,指出选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料时,聚焦激光作用下形成的高温微小熔池凝固时间短,远远偏离平衡状态,凝固过程复杂,增强颗粒与基体间冶金反应剧烈,容易熔化、分解和溶解并对基体特性产生影响,进而影响成形后的复合材料的宏观形貌和组织、性能.除增强体成分、颗粒形貌与尺寸、体积分数外,复合材料的性能还受激光功率、扫描速度、扫描间距、粉层厚度、成形气氛等工艺参数的影响,粉末特性与工艺参数之间的交互作用复杂.因此,考察工艺参数与粉末特性之间的交互作用关系,系统研究增强体颗粒特性与成形工艺参数对复合材料宏观形貌、致密度、缺陷、组织和性能的影响规律,是实现复合材料组织结构设计和性能调控的基础.     

选区激光熔化金属表面成形质量控制的研究进展

选区激光熔化是目前应用广泛的金属增材制造方法，能够实现复杂精密金属件的成形。但是，由于技术原理的限制，选区激光熔化金属表面与切削加工表面相比，成形质量仍然存在较大差距，影响了这一方法的进一步应用。如何提高表面成形质量，是目前选区激光熔化金属成形领域重要的研究方向。介绍了选区激光熔化成形原理，分析了影响选区激光熔化金属表面成形质量的因素，总结了目前选区激光熔化金属表面成形质量的控制方法及相关研究进展。指出合理地布置成形件位置、避免将成形质量要求高的轮廓面设置为第三类表面、优化扫描工艺参数，是控制和提高选区激光熔化金属表面成形质量的主要途径。     

粉末回用对选择性激光烧结聚酰胺硬度和冲击韧性的影响

选择性激光烧结(SLS)是增材制造技术中的一种,在聚酰胺2200(PA2200)的SLS成形过程中,大量的粉末没有被烧结,这部分未烧结粉末的回用对降低成本具有重要意义。然而,未烧结粉末的性能因成形过程中高温的影响而发生改变,回用次数对成形件性能的影响规律尚不明确。使用EOS P110 3D打印系统和EOS PA2200粉末系统考察了粉末回用次数对SLS PA2200成形件硬度和冲击韧性的影响。结果表明:随着回用次数增加,回用粉末的熔点升高;当回用次数超过2次后,成形件内部未熔粉末和孔洞的数量增多,成形件韧性和硬度下降;粉末回用次数不超过2次时,成形件的冲击韧性下降得较少,硬度得到一定提高。     

纳米TiC改性对选区激光熔化铜成形的影响

为减少选区激光熔化铜成形过程中铜粉对激光的反射,提高激光吸收率和成形件致密度,通过机械球磨使用具有高激光吸收率的纳米TiC对粒径为15~53μm的铜粉进行改性。结果表明:改性后的铜粉对激光的吸收率由22%提高到53.7%;在激光功率为340 W、扫描速度为500 mm/s条件下成形的试样,其致密度由改性前的90.7%提高到99.8%。采用纳米TiC对铜粉进行改性,实现了铜粉对激光吸收率的大幅度提升和小功率激光扫描条件下选区激光熔化高致密铜的成形。