0706-733180903

我们只用绿色的食品原料

菏泽市金沙棋牌官方版有限公司零食加工厂,只为您的健康着想

激光增材制造过程中使用激光诱导击穿光谱学技术对多种元素进行原位分析的研究

2020-11-13 00:17上一篇:猎鹰解期:贵金属期货2月19日操作建议 |下一篇:没有了

本文摘要:1 .增材生产增材生产(AdditiveManufacturing-AM )技术需要基于3D数字模型生产部件,因此具备强大的金属部件生产能力和破损部件的修理和缓慢的再生产能力。增材生产技术的优点主要是材料利用率低,也有可能生产出传统机械制造方法无法生产的具有简单结构的部件和具有必要元素成分浓度梯度的部件。

金沙棋牌官方下载

1 .增材生产增材生产(AdditiveManufacturing-AM )技术需要基于3D数字模型生产部件,因此具备强大的金属部件生产能力和破损部件的修理和缓慢的再生产能力。增材生产技术的优点主要是材料利用率低,也有可能生产出传统机械制造方法无法生产的具有简单结构的部件和具有必要元素成分浓度梯度的部件。生产高质量的零部件,必须对出口原材料、增材生产周期的优化工艺参数和生产线的管理有一定的理解,但在线监视和控制系统的发展是提高零部件质量和增进AM技术在高精锐领域的应用的基础目前高速光学、光学高温计、高速x射线光学等测量技术已经顺利应用于AM过程中的原位临床和控制。

Liu等人使用分光器在线监测激光热线的熔化过程,在该技术中以电流为冷却丝,以激光为熔化丝,熔化过程结束时分光器不测量电弧的发光光谱。最近提出了光谱学和等离子体光学技术相结合动态探伤粉末床激光熔融过程。

但是,迄今为止,关于AM过程中元素成分的原位分析的研究尚未公布。用AM生产的金属试样展开元素分析的现有方法是离线的,必须通过实验拒绝试样的展开处理。

例如x射线荧光光谱(x-rayfluorescencespectroscopy-XRF )不能作为高温试料使用,必须将表面研磨等预处理扩展到试料中。电子能量x射线色散(electronenergyx-ray dispersive-EDX )是用于观测现有试样特征的工具,但该工具需要高真空条件,这是著处理尺寸小的试样(几厘米) 另外,基于x射线光谱(XRF、EDX等)的技术通常对轻元素的灵敏度低,但有可能是碳元素等要求试样性能的重要元素,碳元素是要求强化碳化物粒子的镍合金复膜的低耐磨性的重要元素LIBS是一种强大而有前途的分析技术,可以对AM技术生产的零部件开展在线多元素的原位定量分析。LIBS技术的遥测能力可以测量“光子可约”的任意目标,是定量分析熔池方位元素的理想自由选择。

LIBS已经证明是强大的原位定量分析仪器,仅限于材料筛选的在线分析、液态钢、液态铝合金、炉渣和熔融玻璃的在线定量分析。样品生产过程中的在线定量分析是AM的另一个最重要的特征,这是为了作为航空宇宙和具有特定元素成分梯度设计的部件能够超过高质量拒绝。其中元素的在线定量分析并不是在旋转的将来开发AM中填充分级材料技术的重要一步。LIBS技术可以作为这个过程的监测工具,因为在通过激光熔敷修复破损零件时,采样面积小,需要在线监测。

本研究证实了LIBS在AM填充样品生产过程中开展多元素原位定量分析的可能性。我们的目标是开发一种远程LIBS系统,在利用同轴激光熔复技术开展填充涂层的制造期间,可以定量分析轻元素(碳、硅等)和重元素(钨、镍等)。

金沙棋牌官方版

同轴激光熔复技术是基于金属粉末的流动用倒数激光熔复粉末的AM技术,对部件的修复和生产过程中功能梯度材料的制造有效果。例如,同轴激光熔复技术被顺利地用于利用碳化钨(WC )晶粒强化的Ni-Fe-B-Si合金的高耐磨涂层的修复和生产。WC浓度对涂层的机械性能有很大影响,因此在高质量、耐久的涂层制造过程中必须在线分析碳和钨元素。二、材料和方法2.1同轴激光熔复实验设置实验用于掺镱光纤激光(1070nm,5kW,YSL-5,IPGPhotonics )熔融粉末(Ni-Fe-B-Si合金粉末和WC粉末)、粉末成分气味表1。

实验设置的示意图和实物图如图1右图所示,用2通道粉末进料器(PF-2/2,GTV )产生气溶胶传播,气溶胶传播用载气(氩气,99.99% )将粉末熔融输送到间谍头,然后2种粉末转移到熔融间谍头同轴激光熔融头控制工业用机械臂的构筑精度为100m的移动(温图1(a ) ); 实验使用的基材是Fe37-3FN钢板。LIBS设备安装在熔化头上,通过光纤连接到分光器上,分光器连接到计算机上,把实验观测到的光谱数据传送到计算机末端展开存储和以前的分析。实验工艺参数为:激光功率1.4kW、Ni-Fe-B-Si合金粉末和WC粉末的送粉率分别为6g/s和2g/s、热喷涂头移动速度为6mm/s、单层热喷涂层的高度为1.4mm、宽度为4mm。

碳、硼、硅以外的主要元素(镍、钨等)通过EDX展开了定量分析,这是镍、钨、铁等基质元素不受光谱干扰更严重,呼吸困难被用作LIBS在线分析表1激光熔复过程粉末和基材的元素构成(wt% )图1具备libs系统的同轴激光熔复实验图像(a )和实物图(b)2.2libs系统开发的libs系统能够定量分析轻元素和重元素,LIBS分析器熔池和LIBS分析仪之间的可类似距离在30cm以上,为了避免热粉末粒子和熔滴的后方衍射引起的光学破坏,换句话说,LIBS设备尽可能柔软、轻量,在容易安装到机器人手臂上的基础上含有轻元素的主要元素(碳、钨、钨LIBS系统主要由两部分组成。安装在熔化头上的LIBS分析仪,和位于安全地面5米外的设备箱。

其中包括激光电源、光谱仪和存储处理LIBS数据的计算机。LIBS分析仪的明确结构听图2,选择具有完全相同光轴的180后向散射光学方案用于激光束讨论和光学器件聚光,激光束通过透镜(焦距F=280mm )通过铝镜研究到样品表面, 镜头向轴外稍微旋转,研究不要因偏移衍射光而损坏激光头。

铝反射镜和石英透镜(焦距F=70mm )收集等离子体光谱信号并传输到光纤电缆的输出端,光纤电缆将等离子体光谱信号传输到检测器。LIBS探针以倒数通入氩气(从6升到/分钟),为了维护光学器件,受到熔融液滴的影响。LIBS系统和同轴激光熔复装置的计算机是实时的,可以在任意时刻提供LIBS测量值。


本文关键词:激光,增材,制造,金沙棋牌官方下载,过程中,使用,诱导,击穿,增材

本文来源:金沙棋牌官方版-www.yaboyule349.icu