神光-Ⅲ原型装置全光路系统波前测量方法

为进一步提高神光-Ⅲ原型装置8束三倍频激光焦斑的能量集中度,需要对神光-Ⅲ原型装置的全光路系统波前进行校正。其中的关键技术之一就是要准确获得全光路系统的波前畸变。神光-Ⅲ原型装置的8束激光主放诊断包内均配置了一套哈特曼波前传感器,可以较为方便地获得主放大系统输出波前,但却无法直接获得靶场系统波前。解决方法主要有逆向标定和靶点直接测量两种,通过比较两种方法的技术复杂性、测量准确性等指标,结合对校正前后远场焦斑的测量,最终确定采用靶点直接测量的方法能简单、有效地获得全光路系统波前畸变。     

FGH96合金中γ′和碳化物相平衡计算

利用热力学计算软件Thermo-Calc及相应的Ni基数据库对FGH96粉末高温合金中可能析出的平衡相进行计算,并分析元素含量在允许范围内的波动对主要析出相γ′和碳化物析出行为的影响。结果表明:FGH96合金析出的平衡相有γ′、MC、M23C6、MB2、M3B2和TCP相。Al、Ti和Nb含量的增加会显著提高γ′相的固溶温度及析出量;合金中碳化物的析出量及MC的析出温度主要受到碳含量的影响,Al和Nb含量的变化对碳化物的析出温度有着显著影响,其中Al含量的影响尤为明显。     

超高斯脉冲反饱和吸收效应响应特性理论模拟

基于非线性传输方程与五能级速率方程的耦合模型分析了超高斯脉冲在反饱和吸收(RSA)作用下的动态响应特性。研究了脉冲时空波形在RSA材料中的演化规律以及脉冲与材料相互作用的动力学过程。讨论了单重态第一激发态寿命对输出脉冲时空波形的影响,并优化了材料参数以避免时空畸变。对新型RSA材料的开发以及在时空波形敏感领域的应用具有指导意义。     

GCr15连铸大方坯凝固终点及末端的大压下区间

建立二维非稳态传热模型对380 mm×490 mm大方坯凝固过程进行了模拟计算,并采用射钉试验结果验证了该模型的准确性。计算结果表明,拉速对凝固终点影响最大,过热度和比水量影响较小。拉速每增加0.01 m/min,凝固终点后移约0.5 m;过热度每增加10℃,凝固终点后移约0.3 m;比水量每减少0.02 L/kg,凝固终点后移约0.15 m。在固相率较低时进行大压下,铸坯中心质量并未改善,同时会产生2.0级的中间裂纹。通过调整拉速,在较高固相率时进行大压下,铸坯中心偏析由2.0级改善到0.5级,中心疏松和缩孔降到0.5级,并且消除了内部裂纹。     

高温扩散退火处理对FGH96粉末高温合金PPB的影响

研究了亚固相线温度扩散退火处理对FGH96粉末高温合金原始颗粒边界(PPB)的影响,结果表明,试验用热等静压(HIP)态FGH96试样中所存在的PPB主要由富Ti和Nb的MC型碳化物以及少量的氧化物组成.试样经1230℃×8h/AC扩散退火处理后并不能完全消除PPB,但部分碳化物溶解,PPB从连续网膜转变成离散的颗粒状,显微组织中PPB明显减轻.试样经HIP+1150℃×30min/WC处理后在PPB较严重的区域出现裂纹,主要沿PPB扩展;退火态试样经1230℃×30min/WC处理后裂纹相对较细,其主要沿晶界扩展.     

惯性约束聚变驱动装置中焦斑整形的自适应光学方法

针对惯性约束聚变(ICF)驱动装置,提出一种新的焦斑整形方法:基于衍射叠加原理,采用自适应光学(AO)技术调整近场相位来实现对远场焦斑形态的控制。以一种新型的变形镜模型——压电薄膜变形镜(PFDM)为例,对AO技术用于焦斑整形的可行性进行了模拟研究。结果表明,在制作工艺允许的范围内,当变形镜的空间分辨率达到一定程度时,便可利用AO技术实现良好的焦斑整形效果,而且能够保证焦斑较好的均匀性。进一步研究结果表明,该方法对波前畸变的容忍度要优于传统方法。     

凝固压下对大方坯中心致密性的影响

为了改善大方坯的中心致密性,研究了连铸凝固压下对铸坯中心缩孔的影响。采用热-弹-塑性模型计算了凝固压下时大方坯中心缩孔的变形规律。结果表明,在铸坯完全凝固后压下可有效提高中心致密性,其效果比相同变形量下的均热轧制提高了22.5%。随着压下量的增大,缩孔尺寸明显减小,但由于凝固压下变形量有限,大尺寸缩孔难以完全消除。为进一步消除缩孔,建议凝固末端轻压下速率提高到0.02 mm/s,或增大凝固后压下量。SA-213 T12大方坯采用凝固压下技术后大部分中心缩孔已被焊合,残留缩孔的最大尺寸由8减小到2 mm,同时缩孔数量降低了50%。     

粉末冶金高温合金中的原始颗粒边界(PPB)问题

概述了热等静压态粉末冶金高温合金中原始颗粒边界(PPB)的形成机理及其对合金组织与性能的影响,以及影响PPB形成的因素和消除PPB的措施。指出PPB的存在不利于合金组织的控制,而且使合金的塑性降低,性能不稳定。通过调整合金成分、选择合适的粉末制备和处理工艺以及改进成形工艺等措施可以消除PPB。高温固溶处理可以溶解PPB析出物,但冷却速度不合适时PPB会再次析出。     

轻压下技术及其在连铸中的研究与应用

连铸过程中铸坯内部易产生中心偏析、中心疏松和缩孔等缺陷,这会对后续轧制及成品产生不利影响。目前凝固末端轻压下技术被认为是改善连铸坯内部质量的一种最有效方法。综述了轻压下技术的基本原理与主要控制参数,以及该技术的研究与应用现状。最后,介绍了凝固末端大压下技术的应用。指出应根据缺陷产生机理的不同合理控制压下参数:要解决中心偏析,应于钢液仅在枝晶间可流动时进行压下;而要提高铸坯致密性,可在凝固终点处进行大压下。     

纳秒整形激光脉冲波形的高对比度诊断

激光脉冲波形的精密诊断是大型激光装置运行控制和精密物理实验的前提,而动态范围的大小是衡量诊断系统的关键指标之一。为了满足高功率激光装置对纳秒级整形激光脉冲对比度控制及精密诊断的需求,采用双探测器与数字示波器四通道分组并行取样的诊断方法,通过将整形激光脉冲分解为不同的幅值区域并送入示波器的不同输入通道,每个通道采用不同的垂直灵敏度档位进行探测,最后利用共同的时基完成波形的对接重构。研究结果表明,采用的方法可以实现2 500:1的动态范围,在偏差为2%的测量精度内,可以实现对比度高达100:1的多台阶整形脉冲的全波形测量。