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稀释率与温度耦合作用对天然气预混燃烧等量影响研究

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兵工学报 2018年第5期39卷 998-1005页

作者：韩志强钱云寿田维夏琦西华大学汽车与交通学院四川成都610039 温州大学瓯江学院浙江温州325035

基于定容燃烧弹,利用球形发展火焰和纹影法研究了在初始压力0.3 MPa、当量比1.0条件下,不同初始温度、稀释率时的天然气预混燃烧等量影响关系。分析了拉伸火焰传播速度、无拉伸火焰传播速度、马克斯坦长度、层流燃烧速率及NOx排放变化... 详细信息

基于定容燃烧弹,利用球形发展火焰和纹影法研究了在初始压力0.3 MPa、当量比1.0条件下,不同初始温度、稀释率时的天然气预混燃烧等量影响关系。分析了拉伸火焰传播速度、无拉伸火焰传播速度、马克斯坦长度、层流燃烧速率及NOx排放变化规律。结果表明:在拉伸火焰传播速度相近组别的工况点,无拉伸火焰传播速度、火焰发展期、燃烧持续期近乎相同,但层流燃烧速率存在较大的差异;在稀释率较小阶段,无拉伸火焰传播速度和层流燃烧速率受稀释率影响比受初始温度影响更大。进一步研究发现:温度差50 K与稀释率差2%具有一定等量影响效果;相近拉伸火焰传播速度组别的边界条件下,相比更小初始温度与稀释率工况点,更高初始温度与稀释率工况点的NOx排放量更低。

关键词：天然气预混燃烧稀释率耦合作用等量影响

Inconel 718合金电子束熔覆稀释率的数值仿真与实验

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稀有金属材料与工程 2023年第9期52卷 3047-3055页

作者：徐珖韬杨伟刘海浪彭治国刘建中国电子科技集团公司第三十研究所四川成都611730 桂林电子科技大学机电工程学院广西桂林541004

基于Ansys软件仿真电子束熔覆过程中的温度场分布规律,估测熔覆层截面熔化深度、熔化宽度值,进而通过仿真估测熔覆层稀释率值的大小,随后进行电子束熔覆实验并计算稀释率的实际值,对比模拟值与实际值的情况,确认通过仿真可得出电子束熔... 详细信息

基于Ansys软件仿真电子束熔覆过程中的温度场分布规律,估测熔覆层截面熔化深度、熔化宽度值,进而通过仿真估测熔覆层稀释率值的大小,随后进行电子束熔覆实验并计算稀释率的实际值,对比模拟值与实际值的情况,确认通过仿真可得出电子束熔覆的稀释率值。测试熔覆后试样的显微硬度和典型试样的耐磨性能,结果表明稀释率值小的试样,熔覆层的质量更优异。

关键词： Inconel 718合金电子束熔覆温度场仿真稀释率

激光熔化沉积稀释率对重熔行为与致密度的影响

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材料导报 2023年第6期37卷 151-158页

作者：段成红池瀚林罗翔鹏宫鹏杰北京化工大学机电工程学院北京100029 北京化工大学化工设备设计研究所北京100029

由于激光熔化沉积(Laser melting deposition,LMD)制造的零件存在气孔、熔合不良、微裂纹、杂质等固有缺陷,其疲劳力学性能一般低于传统工艺制造的零件。为了减少LMD零件中的缺陷,研究激光熔化沉积过程中缺陷形成与控制机理是十分必要... 详细信息

由于激光熔化沉积(Laser melting deposition,LMD)制造的零件存在气孔、熔合不良、微裂纹、杂质等固有缺陷,其疲劳力学性能一般低于传统工艺制造的零件。为了减少LMD零件中的缺陷,研究激光熔化沉积过程中缺陷形成与控制机理是十分必要的。本研究利用三维有限元模拟结合显微观察法分析阐明了激光熔化沉积过程中单道稀释率对重熔行为与沉积零件致密度的影响。首先测量了不同工艺参数下LMD零件的致密度,建立了单道沉积面能量密度与零件致密度的拟合曲线;然后研究了工艺参数对单道沉积几何特征的影响规律,以及单道沉积稀释率对零件沉积过程中重熔行为的影响;最后建立了单道沉积稀释率与零件致密度的拟合曲线,并发现其拟合度更高。本研究对激光熔化沉积过程中零件致密度控制具有一定的指导意义。

关键词：致密度激光熔化沉积(LMD) 稀释率重熔行为

超高速激光熔覆低稀释率金属涂层微观组织及性能

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中国表面工程 2020年第2期33卷 149-159页

作者：娄丽艳张煜徐庆龙王轲岩澹台凡亮李长久李成新西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 山东能源重装集团大族再制造有限公司泰安271222

新兴的超高速激光熔覆技术通过对熔覆头的精巧设计,可实现激光、粉末路径最佳耦合,使粉末在飞行空间熔化且基体表面仅形成微溶池,在保证冶金结合的同时,大幅提高熔覆效率及粉末利用率,可制备厚度<100μm、稀释率<5%的均匀薄涂层。为进... 详细信息

新兴的超高速激光熔覆技术通过对熔覆头的精巧设计,可实现激光、粉末路径最佳耦合,使粉末在飞行空间熔化且基体表面仅形成微溶池,在保证冶金结合的同时,大幅提高熔覆效率及粉末利用率,可制备厚度稀释率率下4种典型涂层的微观结构及性能。结果表明:超高速激光熔覆可制备120~500μm,无气孔、裂纹的高质量涂层;涂层组织致密,结合区多为粗大柱状晶,表层区以细晶为主;基体熔化区可低至数微米,稀释率可低至1%。其中,镍基碳化钨涂层、铝合金耐磨涂层硬度明显高于基体;钛合金阻燃涂层在激光烧蚀后,烧蚀坑深度降低,热影响区减小;高熵合金阻扩散涂层预氧化后形成以Al2O3为主的微米厚氧化膜,在上述涂层作用下,基体性能均得到提升。

关键词：激光熔覆涂层热喷涂微观组织稀释率

不锈钢堆焊层稀释率对核电接管安全端试环焊接接头组织和力学性能的影响

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金属学报 2020年第8期56卷 1057-1066页

作者：张茂龙鲁艳红陈胜虎戎利建陆皓上海电气核电设备有限公司上海201306 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016

利用OM、SEM、XRD、EPMA和EBSD等手段,分析了2种堆焊工艺制备核电接管安全端试环中309L堆焊层的微观组织及其对焊接接头力学性能的影响。结果表明,不同堆焊工艺制备试环的309L堆焊层组织均为奥氏体和马氏体,但堆焊稀释率决定了马氏体的... 详细信息

利用OM、SEM、XRD、EPMA和EBSD等手段,分析了2种堆焊工艺制备核电接管安全端试环中309L堆焊层的微观组织及其对焊接接头力学性能的影响。结果表明,不同堆焊工艺制备试环的309L堆焊层组织均为奥氏体和马氏体,但堆焊稀释率决定了马氏体的形态和数量。较低的堆焊稀释率下,堆焊层组织为奥氏体和板条马氏体,而较高的堆焊稀释率会显著提高板条马氏体的数量,当稀释率超过某一临界值后,促进针状马氏体的形成。堆焊稀释率直接影响试环接头的力学性能,较高的堆焊稀释率下,接头经180°侧弯后出现309L堆焊层引起的开裂现象,同时拉伸强度和延伸率显著降低。变形过程中,高的堆焊稀释率下309L堆焊层中形成的针状马氏体与奥氏体之间变形不协调,进而在界面处产生应力集中,易诱发裂纹,导致309L堆焊层成为优先开裂位置,是造成接头力学性能下降的主要原因。

关键词：堆焊稀释率微观组织力学性能开裂机理

激光熔覆修复镍基高温合金稀释率的可控性研究

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中国激光 2013年第4期40卷 104-110页

作者：潘浒赵剑峰刘云雷王凯肖猛高雪松南京航空航天大学机电学院江苏南京210016

为了提高激光熔覆修复性能的稳定性,针对GH4169镍基高温合金,从控制稀释率的角度进行了单因素工艺试验。试验结果表明:在一定的参数范围内,稀释率随激光功率的增大而增大,随送粉速率的增大而减小,扫描速度对稀释率的影响不大。为了简化... 详细信息

为了提高激光熔覆修复性能的稳定性,针对GH4169镍基高温合金,从控制稀释率的角度进行了单因素工艺试验。试验结果表明:在一定的参数范围内,稀释率随激光功率的增大而增大,随送粉速率的增大而减小,扫描速度对稀释率的影响不大。为了简化稀释率的研究过程,将激光功率与送粉速率的比值定义为粉末吸热密度,即修复过程中单位质量粉末吸收的激光能量,进一步确立了粉末吸热密度与稀释率的正相关性。运用回归的思想,通过SPSS软件对试验结果进行数据分析,建立了粉末吸热密度与稀释率的关系模型并验证了其准确性,为镍基高温合金激光熔覆修复性能的稳定性研究提供了理论参考与试验支持。

关键词：激光技术激光熔覆修复稀释率工艺参数粉末吸热密度回归分析

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送粉激光熔覆界面特性及熔覆层稀释率

机械工程学报 2001年第4期37卷 38-43页

作者：刘喜明连建设张庆茂吉林工学院材料系长春130012 吉林大学解放军军需大学

通过调整扫描速度、送粉速率、熔覆材料颗粒度进行单道送粉激光熔覆试验 ,借助显微组织分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析 ,研究了工艺参数对送粉式激光熔覆层与基体间结合界面形态及界面附近组织结构的影响规律 :工艺参数对熔... 详细信息

通过调整扫描速度、送粉速率、熔覆材料颗粒度进行单道送粉激光熔覆试验 ,借助显微组织分析、扫描电子显微分析、透射电子显微分析 ,研究了工艺参数对送粉式激光熔覆层与基体间结合界面形态及界面附近组织结构的影响规律 :工艺参数对熔覆层稀释率的影响作用。

关键词：送粉激光熔覆结合界面稀释率熔覆层

基于PSO-SVR的15-5PH合金粉末激光熔覆层稀释率预测方法

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计算机集成制造系统 2022年第7期28卷 2169-2178页

作者：杜彦斌胡言峰许磊周志杰重庆工商大学制造装备机构设计与控制重庆市重点实验室重庆400067 重庆工商大学机械工程学院重庆400067

为了预测15-5PH合金粉末激光熔覆层稀释率进而改善熔覆层性能,提出一种基于粒子群算法(PSO)优化支持向量回归(SVR)的15-5PH激光熔覆层稀释率预测方法。以15-5PH为熔覆材料,45钢为基体进行激光熔覆实验;基于实验结果建立了工艺参数与15-... 详细信息

为了预测15-5PH合金粉末激光熔覆层稀释率进而改善熔覆层性能,提出一种基于粒子群算法(PSO)优化支持向量回归(SVR)的15-5PH激光熔覆层稀释率预测方法。以15-5PH为熔覆材料,45钢为基体进行激光熔覆实验;基于实验结果建立了工艺参数与15-5PH熔覆层稀释率间的SVR模型;优选SVR模型的核函数并运用PSO优化SVR模型的参数。结果表明:PSO-SVR模型选择高斯核函数时预测性能最好;与SVR模型和BP神经网络模型的预测结果相比,PSO-SVR模型对15-5PH熔覆层稀释率的预测结果更准确,模型的决定系数为0.9647,均方误差为0.0003,平均相对误差为3.6%。

关键词：激光熔覆 15-5PH合金粉末稀释率支持向量回归粒子群算法

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稀释率对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响

金属热处理 2015年第6期40卷 101-105页

作者：申泽慧孙荣禄天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

通过改变激光扫描速度来改变熔覆过程中钛合金基材的熔化程度,进而研究稀释率的不同对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响。结果表明,随着扫描速度的提高,稀释率减小。随着稀释率的提高,熔覆层中小球状颗粒(Ti C)数量明显增加,块状相(Ti B2... 详细信息

通过改变激光扫描速度来改变熔覆过程中钛合金基材的熔化程度,进而研究稀释率的不同对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响。结果表明,随着扫描速度的提高,稀释率减小。随着稀释率的提高,熔覆层中小球状颗粒(Ti C)数量明显增加,块状相(Ti B2)数量稍有增加,熔覆层显微硬度提高。但在一定范围内提高扫描速度,稀释率下降但熔覆层显微硬度无明显变化。稀释率较低时,熔覆层出现裂纹的几率偏大。

关键词：激光熔覆扫描速度镍基熔覆层稀释率