等离子云信号检测与影响因素分析

在等离子弧焊接中采用无电源探针法可以检测等离子云，判断焊接小孔是否形成。根据等离子体鞘层理论，伸入等离子云中的探针表面将产生一负电位，称其为鞘层电压。采用探针检测等离子弧焊接中的等离子云，其检测信号与鞘层电压密切相关。由于鞘层电压大小与探针检测处等离子体温度和成分有关，因此，在检测过程中，探针位置、焊接速度和焊接电流等影响等离子云温度的因素是影响检测电压大小的主要原因。试验证明，同样的焊接条件，探针位置不同，检测信号差别很大，甚至可能检测不到等离子云的信号。不同的焊接工艺参数，对应有不同的最佳探针位置，在最佳探针检测位置可以获得最大的检测电压值。     

穿孔等离子弧焊的熔深检测

在小孔等离子弧焊接过程中，首次利用鞘层电压获知等离子云喷封角，从而获知熔深情况。从以往研究只停留在实时检测小孔是否穿透的状态信息，前进到通过等离子云喷射角来检测熔池熔深的状态。设计了无源探针检测等离子云装置，该装置简单、可靠，具有较好的工业应用前景。     

等离子弧焊中小孔检测的研究

在小孔等离子弧熔透焊接中，利用等离子云电压能够检测小孔的成形。本文首次应用等离子鞘层理论，指出尾焰电压和等离子云电压的本质特点，提出计算尾焰电压和等离子云电压公式。为用简单方法检测小孔成形奠定了基础。     

等离子弧焊小孔行为的反翘电压检测

在穿孔等离子弧焊接过程中,小孔稳定性对焊接过程的稳定和优质的焊缝成形是非常关键的。文中采用无源探针对由等离子弧梯度电压和等离子鞘层电压构成的等离子反翘(等离子云)电压进行检测。根据等离子鞘层理论,随等离子反翘长度和角度变化的反翘电压可以反映小孔的状态信息及其形成、坍塌过程。文中讨论了检测信号的特征,以及材料、探针位置、焊接电流,等离子气流等因素对检测信号的影响。试验证明,该方法可以有效的预测小孔信息和焊缝熔透情况。     

脉冲等离子弧焊穿孔熔池的等离子云传感

在探针法检测等离子云理论基础上,研制了实用化的多探针等离子云传感器,并利用尾焰传感器对比检验了所设计传感器的可靠性和检测精度.将等离子云传感器应用于脉冲等离子弧焊穿孔熔池小孔状态检测,并对检测信号的波形特征做了深入研究.分析表明,等离子云检测信号中负脉冲信号可以作为脉冲等离子弧焊穿孔熔池的状态变化的特征判据,负脉冲信号的频率则可以作为脉冲焊接是否保持"一脉一孔"焊接的特征判据.等离子云电压信号可以很好的反映穿孔熔池的状态.     

利用等离子体反翘控制穿孔等离子弧焊中小孔的稳定性

利用高速摄影照片试验研究了等离子弧焊接时小孔形成过程中等离子体反翘的变化情况,以及小孔尺寸与等离子体反翘之间的关系.结果表明,等离子体反翘随着小孔的形成而不断变强,喷射角不断变大;随小孔尺寸的增大,等离子体反翘逐渐变弱,喷射角逐渐减小.通过分析等离子体反翘与小孔尺寸的关系,根据等离子体反翘导电特性设计了一种简单适用的探针法检测小孔状态的电路,可以检测出小孔的不同状态.提出了一种新的穿孔等离子弧焊中小孔稳定性的控制思想.     

空气等离子弧切割机设计与制造若干问题

目前的高漏抗空气等离子弧切割机设计有些不太合理。本文通过大量试验得出切割一定厚度所需电压、电流, 避免造成过电压欠电流和欠电压过电流。另外,在变压器制造时注意漏磁产生的涡流,通过采取合理措施提高空气等离子弧切割机的暂载率。即可设计出高质量的空气等离子弧切割机。     

阴极等离子电解沉积技术简介及其研究进展

阴极等离子电解沉积是一种将传统电解和等离子体相结合的表面处理与材料制备技术,与传统的表面处理技术相比,该技术在能量消耗、制备速率、沉积层表面致密度、与基体结合力等方面均有大幅度改善,因此备受关注。概述了阴极等离子电解沉积的基本机理,包括电压-电流的演变过程、气体鞘层的形成过程、等离子体的演变规律和金属离子的沉积现象等,在此基础上讲解了阴极等离子电解沉积的技术优势。针对阴极等离子电解沉积过程中复杂的影响因素,分析并探讨了电压、占空比、时间等电参数以及酸含量、添加剂、电解液浓度等溶液参数对阴极等离子电解沉积的影响规律。在此基础上,重点综述了近年来阴极等离子电解沉积在多个领域的研究进展,包括先进陶瓷涂层、金属涂层以及复合涂层的制备,纳米电催化剂、纳米微球、中空微球和石墨烯等功能材料的合成以及渗碳、渗氮等领域的应用等。最后总结并展望了阴极等离子电解沉积在涂层领域的发展方向以及催化剂、石墨烯等其他新型领域的研究前景。     

一种等离子化学气相沉积镀膜方法和设备

本发明中等离子化学气相沉积镀膜方法和设备包括：传统的可抽成真空的炉体；将汽化的、含有金属氯化物的和其它工作气体通入所述真空炉体内的装置；放置在真空炉体中的被镀工件与电极阴极相连，将炉体与阳极相连。阳极接地，阴极施加负电压，将电压升高到一定程度后，阴、阳级之间产生辉光等离子场；在所述炉内设置一个能喷出等离子炬的电弧喷枪。电弧喷枪喷出的等离子炬直接进入到辉光等离子场中。     

小孔等离子弧焊接中小孔状态的传感技术研究

小孔等离子弧焊接是一种高能量密度的高效焊接方法。小孔的稳定性是影响小孔型等离子弧焊接过程稳定性和接头质量的重要因素。在焊接过程中及时获取表征熔池小孔特征行为的信息．就成为等离子弧焊接研究的前沿课题。介绍了小孔等离子弧焊接中小孔状态的传感检测原理，指出利用声音信号、电弧孤光强度、尾焰电压、熔池图像信号、多传感信息融合和等离子云导电性都能在一定条件下实现小孔状态的检测．并分析了这些传感方法的特点。     

COMPUTATIONAL SCHEME FOR SIMULATING PLASMA DYNAM-ICS DURING PLASMA-IMMERSION ION IMPLANTATION

Plasma--immersionionimplantation(Pill)isapowerfultechniqueforsurfacemodificationofmaterials[1'2].InthePillprocess)theobjectbeingimplantedisimmersedinaplasmaandrepeatedlypulsedtoahigh,negativevoltage(scallto--100kV).AtypicaltargetgeometryisshowninFig.la.Theapplicationofthisbiascreatesasheaththatexpandsintothesurroundingplasma,uncoveringpositiveionsandacceleratingthemtothetargetsurfaCe,wheretheymaybeimplanted.Theseimplantedionsmodifythesurfacewhiletightdimensionaltolerancesaremaintained.Aprin…     

直流等离子体电弧特性的模拟

在磁流体动力学模型的基础上,引入阳极鞘层区简化模型,对直流等离子体电弧流动与传热进行了模拟研究.为研究阳极鞘层区对直流等离子体电弧存在的影响,进行了四组不同条件的模拟计算,并对引入和未引入阳极简化模型的模拟结果进行统计分析.结果表明,电弧阳极鞘层区的存在虽然对电弧最高温度及其温度云图没有明显影响,但对阳极热通量影响较大,使阳极热通量明显降低,并且增大了阳极界面所受剪切力.因此,电弧阳极鞘层区不仅降低电弧热传递效率,而且会导致阳极熔池界面不稳定性增强.     

基于反翘电压的脉冲穿孔等离子弧焊熔透控制系统

采用无源探针检测系统从脉冲穿孔等离子弧焊的反翘电压信号中实时、准确、便捷地提取了熔池熔透信息.并以此作为反馈信号,以每个脉冲周期小孔存在时间作为被控制量,脉冲峰值电流作为控制量,采用MATLAB模糊逻辑工具箱进行熔透控制器的设计与仿真,以查表法完成了模糊控制系统的开发.结果表明,该系统可以在脉冲穿孔等离子弧焊接中实现"一脉一孔"过程,不仅保证了连续、稳定、可靠的穿孔焊接过程,而且可以得到良好的焊缝成形.     

Uniformity enhancement of incident dose on concave surface in plasma immersion ion implantation assisted by beam-line ion source

Plasma immersion ion implantation (PIII) is a promising surface treatment technique for the irregular-shaped components. However, it is difficult to achieve uniform implantation along the surface of a concave sample due to the propagation and overlapping effect of plasma sheath. In this paper, a new ion implantation process is presented for improving the dose uniformity, especially for enhancing the lateral dose of the samples with concavities. In PIII enhanced by beam-line ions process, a beam-line ion source with certain energy is introduced from an external source into the concavity to suppress the sheath propagation and consequently to improve the dose uniformity. The time-dependent evolution of the potential, electrical field and the particle movement surrounding the surface of concave sample is studied by a particle-in-cell/Monte Carlo collision (PIC/MCC) simulation during a single bias high voltage (HV) pulse. The simulation results show that the plasma sheath propagation surrounding the concave sample is suppressed effectively by beam-line ions, and can be quasi-steady state during a single HV pulse. The influence of the energy of induced beam-line ions on the incident ion dose and energy distribution is discussed. Compared with the traditional PIII process, the dose uniformity of the sample surface is improved obviously due to the increase of the ions implanted into the lateral surface.