非穿透激光焊等离子体光信号与熔深的关系

在一定工艺条件下,焊缝熔合面积随线能量的增加线性增长,而在激光功率与焊接速度二者之中,激光功率对熔深有更为显著的影响,焊接速度则对熔宽影响较大.400nm~600nm波段的等离子体光信号可以较好地反映非穿透激光深熔焊熔深的变化,其均方根值与熔深成严格的二次曲线关系,另外还分析了等离子体光信号与焊缝熔深之间内在联系.研究结果为非穿透激光深熔焊熔深的实时监测或预测提供了理论与实验依据.     

激光深熔焊光致等离子体行为与控制

激光深熔焊中光致等离子体的行为影响焊接质量和焊接效率,本文论述了等离子体在激光溶熔焊中的形成机制与存在形式。讨论了不同功率密度时,等离子体对能量耦合的影响,分析了其对激光束的作用,特别是对光束的折射。归纳了工程中等离子体控制的几种方法和辅助气体控制等离子体的理论研究现状。     

高功率光纤激光焊接铝合金焊缝成形特征研究

为了探究铝合金高功率光纤激光焊接焊缝成形特征与规律,采用高斯光束与平顶光束对3mm厚5052铝合金进行激光对焊,对比分析了不同光束模式下的焊缝成形特征与激光功率、扫描速率对焊缝成形的影响。结果表明,平顶光束焊接主要为热导模式,熔池呈U型,易产生气孔、裂纹等缺陷; 高斯光束焊接有4种模式,随着激光功率和扫描速率的变化,4种模式相互转化,深熔焊模式下,熔池形貌呈“丁字”型; 扫描速率为20mm/s时,高斯光束有效深熔焊的下、上临界功率密度分别为8.8×105W/cm2和9.2×105W/cm2; 激光功率为2.7kW时,高斯光束有效深熔焊的下、上线能量分别为77J/mm和90J/mm; 在满足深熔焊所需功率密度条件下,线能量可作为激光深熔焊接的一个判据,线能量和功率密度对焊接模式与熔池形貌共同起决定性作用。     

激光焊接等离子体电流产生机理及电磁场对其作用研究

理论分析表明,深孔中的等离子体向外喷出时,电子和正离子具有不同的热运动速度,电子速度约为正离子速度的50倍,从而在激光喷嘴和工件间形成一电位差.将喷嘴和工件短路则可产生一等离子体电流,其大小约为10-1 mA量级.在该回路中串联一外加电源,等离子体电流随外加电源电压增大呈线性增大.加入一垂直于激光束方向的磁场,则带电粒子受一侧向电磁力作用而被加速运动离开激光束. 实验采用焊接过程中提升喷嘴的方法,加入辅助电磁场进行焊接可使深熔焊焊缝长度增加,表明驱除熔池上方等离子体后激光效率获得提高.随激磁电流(磁场强度)增大,深熔焊长度增大.随外加电压(电场强度)增大,深熔焊长度在25V外加电压时,达到最大值,过低和过高的外加电压都减小深熔焊长度的增加量.(OE10)     

激光深熔焊等离子体的高速摄像实验研究

采用高速摄像方法,观测了低碳钢激光深熔焊过程中的等离子体形态;就激光焦点位置对等离子体的影响进行了实验研究.得到不同焊接模式下的等离子体的形态,从而验证了等离子体光信号随焦点位置改变而呈U型曲线变化的规律.     

A304不锈钢Nd∶YAG激光焊光致等离子体电信号频谱分析

利用无源电探针检测A304不锈钢在不同的Nd∶YAG激光焊接条件下的光致等离子体电信号,研究了不同的激光焊接模式与激光等离子体电信号频谱分析结果之间的关系,分析了不同条件下的等离子体电信号波形图和频谱图,阐述了不同激光焊接模式下的焊缝横截面成形特征与等离子体电信号波形、频谱特征的关系。结果表明,在试验设定条件下,不同的激光焊接模式具有不同的等离子体电信号频谱特征。利用在500~1000 Hz范围内等离子体电信号频谱的谱强度E的大小可判别激光焊接过程是否为深熔焊,当E较大或超过一定值时,激光焊接模式为深熔焊。     

船用钢板大功率CO2激光深熔焊等离子体研究

焊接过程中产生的等离子体是激光深熔焊的固有现象，它通过对激光能量的吸收、折射、反射等降低到达小孔的激光能量密度，影响激光与工件相互作用。使用微距高速摄影系统，研究了大功率CO2激光焊接不同功率和不同侧吹气体流量下等离子体的形态和尺寸的变化规律。在相同条件下，激光功率越大，等离子体的尺寸越大，而且越不稳定，容易出现激光维持的燃烧(LSC)波，严重影响焊接过程的稳定性。而通过增加侧吹气体的流量，可以有效抑制LSC波的产生，并且减小等离子体的尺寸，增加焊缝熔深。     

大功率激光作用下小孔形成数值模拟

激光深熔焊以小孔效应为特征,小孔使得激光束流与被焊接材料之间的耦合效率大大提高。小孔内的逆轫致吸收使得激光能量逐步衰减。另一方面,小孔内等离子体向熔池传热,起到焊接内热源的作用。因此,利用建立组合体热源模型,选择旋转高斯热源和双椭球形体热源模拟激光能量的分布,结合SIMPLE算法,求解不可压缩流体的质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,得到了大Péclet数下的小孔形态。模拟结果显示,控制容积法中的体热源传热方式不同于有限元法的表面热流密度分布方式。最后,将模拟结果和钛合金激光焊接的焊缝形状和尺寸进行了对比,说明所选择的体热源模型在激光深熔焊模拟中具有较好的适应性。     

激光焊接等离子体声信号的付里叶分析

利用快速傅里叶分析手段对激光焊接热导焊、溶熔焊的稳定焊接过程以及溶熔焊时未熔透、溶透、过熔透的等离子体声信号进行频域分析,发现热导焊时由于没有等离子体存在,相应声信号频谱主要集中在低频范围,溶熔焊时等离子体产生后的声信号频谱主要集中在6kHz附近的高频范围,并且随着深熔焊接溶的逐渐加大,熔透情况由未熔透,熔透向过 熔透转变时,相应的频谱表现为6kHz附近谱线峰值经历了一个逐渐增大然后减小的过程,并且在刚好熔透时6kHz附近谱线峰值最大。     

激光焊接时焊接模式转变规律及焊接过程稳定性的研究

在大功率激光焊接时．除了通常认为的稳定深熔焊和稳定热导焊外，作者发现在一定条件下还会出现第三种焊接过程──模式不稳定激光焊接，其基本特征是深熔焊和热导焊两种模式随机出现，熔深和熔宽相应地在大小两级跳变．综合研究了焦点位置、激光功率和焊接速度对激光焊接模式及焊缝成型的影响，得到了反映上述三种焊接过程的工艺参数范围的双Ｕ型激光焊接模式转变曲线。     

等离子体与等离子体隐身技术

等离子体隐身技术是一种新型的隐身技术,是雷达隐身技术的最新发展.介绍了等离子体的产生方法,讨论了等离子体的隐身机理,阐述了国内外等离子体隐身技术的研究进展.针对目前难以产生性能稳定的等离子体以及在目标表面难以形成持续均匀的等离子体层等技术难点,介绍了两种最新的改进措施,最后对等离子体隐身技术的发展前景进行了展望.     

等离子烧结与等离子活化烧结

等离子烧结具有烧结速率极快、烧成温度高以及能量利用效率高等优点而成为新一代很有潜力的烧结工艺。本文对等离子烧结的发展与现状及其工作机理进行了综述。等离子烧结用于陶瓷及其复合材料尚处于起步阶段，但它必定会成功地用于新材料的制备。     

Dispersion Characteristics of Plasma Mode in Corrugated Plasma Waveguide

The dispersion equation of electromagnetic wave is derived for corrugated waveguide filled with plasma immersed in magnetic field under assumption of small corrugation, the dispersion characteristics of low frequency plasma mode are calculated and analyzed, the dense spectrum of plasma mode is demonstrated.     

批量式等离子清洗机与在线式等离子清洗机的对比

等离子清洗机的主要原理是利用清洗时高能电子碰撞反应气体分子,使之离解或电离,利用产生的多种粒子轰击被清洗表面或与清洗表面发生化学反应,从而有效地清除各种污染物。针对此,主要使用ANSYS有限元分析软件对批量式等离子清洗机与在线式等离子清洗机反应仓的气流和电磁场进行了仿真分析。实验结果表明,在线式等离子清洗机具有清洗效果好,清洗后不会产生有害污染物、效率高、节省劳动力和安全可靠等优点,具有更广泛的市场前景。     

Equivalent Viscosity of Plasma and Plasma Substitutes in Oscillatory Flow

Womersley's theory of oscillatory flow has been used to determine the equivalent viscosity (analogous to the apparent viscosity under steady flow conditions) of plasma and plasma substitutes (dextrans) of various molecular weights in rigid cylindrical tubes of radii ranging from 0.0304 to 0.162 cm. It is shown that the equivalent viscosity of dextran solutions is radius independent and is higher than that of plasma, at all frequencies. The continuum theory of suspensions, developed by Kline and Allen, is shown to be in good agreement with these findings.     

Plasma displays

Gas discharge displays (or plasma displays, as they are now frequently called) have evolved into two distinct forms. In dc displays, exciting electrodes are immersed in the gas, and currents are usually unidirectional. In ac displays, electrodes are separated from the gas by dielectrics. Contributions to both forms of display are discussed with particular emphasis on the conception and early history of the ac Display.     

射频鞘层中等离子体浓度对离子动量的影响

利用射频鞘层模型,推出了离子到达被加工材料表面时的动量的表达式。利用表达式分析了离子轰击材料表面的动量与等离子体浓度的关系。理论分析与实验数据有较好的吻合。等离子体浓度的增大对鞘内离子动量起抑制作用:随等离子体浓度(1015~1016 m–3)增加,离子动量(10–22~10–21kg.m.s–1)减小。等离子体浓度较小(约<3×1015m–3)时,对离子动量有较显著的影响;随等离子体浓度增大(约>3×1015m–3),其作用越来越平缓。     

用于软X射线光刻的等离子体源及干涉诊断分析

阐述了等离子体的产生机理和影响软 Ｘ 射线产生的因素,利用产生软 ｘ 射线的实验系统,分析了软ｘ 射线转换效率与原子数的关系及其空间相干性。给出了等离子体的干涉诊断方法及几个重要的结论。     

彩色等离子体显示技术——原理与现状

主要介绍了彩色等离子体显示产品技术的基本工作原理及目前的发展现状，简要分析了将来的应用市场和发展趋势。