国家自然科学基金(50675171)
- 作品数：22 被引量：277H指数：9
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- 相关领域：金属学及工艺电子电信机械工程冶金工程更多>>
- 沉积层结构对同轴送粉喷嘴粉末流场的影响规律被引量：10
- 2010年
- 为了探讨在成形过程中沉积层结构对粉末流场的影响规律,应用气固两相流理论研究了沉积层在不断变化过程中对粉末流场浓度分布规律及粉末流汇聚焦距的变化规律,采用FLUENT软件中的离散相模型计算了粉末流场分布。计算结果表明,同轴送粉喷嘴(CPFN)的粉末汇聚浓度在径向近似服从高斯分布,与自由射流相比粉末汇聚焦点上移,粉末汇集焦距从5 mm减少到4.6 mm,上移量为0.4 mm。在沉积层宽度一定时,随沉积层高度增大,粉末汇聚点处的浓度变小,汇聚点稍微下移,汇聚特性基本不变;在沉积层高度一定时,随沉积层宽度增大,汇聚点处浓度值增大,汇聚焦点略微上移,粉末汇聚性较好。并对不同高度及宽度的沉积层进行单层沉积试验,试验结果与计算结果基本一致。说明在开环控制下制造壁厚不均且高度逐渐变化的金属零件时,由于制件结构变化而造成粉末流场变化,进而会促使沉积层高度增长的不均匀性,降低制造零件的表面成形质量。
- 朱刚贤李涤尘张安峰周志敏
- 关键词：激光技术气固两相流数值模拟
- 激光熔覆工艺参数对熔覆层表面平整度的影响被引量：118
- 2010年
- 为了获得平整的熔覆层表面质量,对316L不锈钢激光熔覆工艺参数对熔覆层表面平整度、平宽比(表面平整度与单层熔覆宽度比值)及平高比(表面平整度与单层熔覆高度的比值)的影响进行了实验研究。分析了单层熔覆宽度、单层熔覆高度与轨迹间的中心距及搭接率之间的相互关系,并进行了单层熔覆宽度、单层熔覆高度及表面平整度的测试。实验结果表明,随激光功率增大、送粉量增大及扫描速度的减低,熔覆层表面的平整程度降低;随载气流量增大,熔覆层表面的平整程度先增加后降低。
- 朱刚贤张安峰李涤尘
- 关键词：激光技术激光熔覆工艺参数
- 同轴送粉喷嘴粉末汇聚特性三维数值模拟被引量：3
- 2011年
- 在激光金属直接制造过程中,实际的粉末汇聚不是自由射流,而是受阻射流。为了获得受阻射流工艺参数对粉末汇聚特性的影响规律,提高激光直接制造精度,应用FLUENT软件中的离散相模型模拟了工艺参数对粉末汇聚浓度分布的影响。结果表明:在自由射流时,粉末汇聚浓度随着送粉量的增加而增大,随着载气速度的增大而明显降低,保护气速度的增大对粉末汇聚浓度影响不明显。在受阻射流时,随着送粉量增加粉末汇聚浓度显著增大,且粉末汇聚点位置相比自由射流时出现少量上移,随着载气速度增大熔覆点处的粉末浓度显著下降,保护气速度的增加对熔覆点处粉末浓度影响较小。熔覆点处的粉末浓度随着堆积宽度的增大而显著增大,粉末汇聚点位置基本稳定,堆积层高度的增加对粉末浓度的影响较小。
- 张安峰李涤尘张利锋朱刚贤皮刚付伟鲁中良
- 关键词：数值模拟
- 基于Nd:YAG的激光熔覆工艺参数的优化被引量：7
- 2009年
- 为了获得平整的熔覆层表面质量,采用正交试验方法对316L不锈钢激光熔覆工艺参数对熔覆层截面表面平整度的影响进行了实验研究,并获得了优化的工艺参数。研究结果表明:扫描速度及送粉量对表面平整度影响较大,其次是激光功率及载气流量;并对优化后的工艺参数进行了试验验证,得到了表面平整度为0.015mm的熔覆层表面,从而说明结果的可靠性。
- 朱刚贤张安峰李涤尘
- 关键词：激光熔覆工艺参数正交试验
- 激光金属直接成形工艺参数对形貌自愈合能力的影响被引量：9
- 2011年
- "形貌自愈合效应"是激光金属直接成形(LMDF)过程中的一个重要现象,在开环控制条件下对提高零件成形精度具有重要作用。为了分析不同材料的形貌自愈合能力,探寻主要影响因素,以指导制定合理成形工艺、提高成形精度,通过正交实验方法,在具有"凸起"特征的基板上,采用激光金属直接成形技术获得了多组单道薄壁试样,分析工艺参数对试样尺寸的影响规律。对316 L不锈钢的实验结果表明,激光金属直接成形中不同工艺参数对其形貌自愈合能力的影响有显著差别,其中扫描速度是主要影响因素,其次为激光功率,最后为送粉量。当优化的激光功率、扫描速度、送粉量分别为240 W6、.0 mm/s、7.3 g/min时,可以显著提高316 L不锈钢形貌自愈合能力,其最大愈合高度超过1.54 mm、愈合速率为每层0.038 mm。
- 杨小虎张安峰李涤尘鲁中良朱刚贤贺斌
- 关键词：激光技术正交实验
- 准分子激光微加工与熔覆特性的研究进展被引量：6
- 2007年
- 介绍了准分子激光微加工的机理、特点和应用。激光微加工具有非接触、有选择性加工、热影响区域小、高精度与高重复率等优点。既可以通过材料去除方式,也可以通过材料加成方式进行微加工成形。探讨了准分子激光的熔覆特性,实验表明:准分子激光瞬时产生很高的功率密度,具有很高的温度梯度。在基体表面发生剧烈的光热交互作用;同时产生巨大的光压和等离子体,形成大量等离子体小颗粒,沉积在熔池周围。另外,由于准分子激光的脉冲作用,熔池中有明显的液相冲击波纹会影响激光熔覆层的表面质量,可以通过优化激光工艺参数改善熔覆层的表面质量。
- 张安峰周志敏朱刚贤张景文卢秉恒
- 关键词：准分子激光微加工加成
- 激光金属直接制造中工艺参数对粉末利用率的模拟研究
- 为了获得激光金属直接制造中工艺参数对金属粉末利用率的影响规律,建立了粒子被熔池吸收的物理模型,应用气固两相流理论对其模型的流场进行了数值模拟,采用FLUENT软件中的离散相模型中的欧拉-拉格朗日类中的颗粒轨道模型实现了粉...
- 朱刚贤张安峰李涤尘周志敏
- 关键词：工艺参数气固两相流数值模拟
- 文献传递
- 奥氏体抗菌不锈钢的微观组织及抗菌性能被引量：4
- 2008年
- 含Cu奥氏体抗菌不锈钢经特殊的抗菌热处理析出ε-Cu相,采用覆膜法研究其抗菌性能。实验结果表明:奥氏体抗菌不锈钢易于杀灭大肠杆菌和金黄色葡萄球菌;杀灭鼠伤寒杆菌需要一定时间;杀灭白色念株菌需要较长时间。这与细菌的细胞壁组织结构、细胞壁厚度及其属性有关。抗菌不锈钢对细胞壁较薄、肽聚糖含量较低、组织疏松、金属离子易穿透细胞壁的细菌易于杀灭;反之,细菌不易于杀灭。随着抗菌作用时间的延长,溶液中铜离子浓度的提高,抗菌不锈钢的杀菌效力显著提高。奥氏体抗菌不锈钢经表面打磨或磨损仍然具有同样的抗菌性能。
- 张安峰乔继英李利军张旭
- 关键词：抗菌不锈钢奥氏体抗菌性能Ε-CU相
- 激光金属直接制造中工艺参数对粉末利用率影响的模拟研究被引量：2
- 2009年
- 为了获得激光金属直接制造中工艺参数对金属粉末利用率的影响规律,建立了粒子被熔池吸收的物理模型,应用气固两相流理论对其模型的流场进行了数值模拟,采用FLUENT软件中的离散相模型中的欧拉-拉格朗日类中的颗粒轨道模型实现了粉末颗粒的跟踪,计算了流场中的粉末颗粒的浓度及速度分布规律。计算结果表明:随激光光斑直径、激光功率的增大和扫描速度的减小,粉末利用率会随之增大;随载气速度、送粉量及保护气流量的增加,粉末利用率呈现先增大后减小的趋势。所得结果对试验选择加工工艺参数具有参考价值。
- 朱刚贤张安峰李涤尘周志敏
- 关键词：工艺参数气固两相流数值模拟
- 同轴送粉喷嘴气固两相流流场的数值模拟被引量：23
- 2008年
- 在激光金属直接制造过程中,为获得较小特征尺寸和组织致密的熔覆零件,采用气固两相流理论对载气式同轴送粉喷嘴的内外流场进行了数值模拟,应用FLUENT软件中的离散相模型计算了粉末的流场浓度分布规律及汇聚特性.计算结果表明,同轴送粉喷嘴的焦点浓度在径向和轴向都近似服从高斯分布,在同轴送粉喷嘴锥角不变时,锥环间隙越小,粉末流场焦点处的浓度越大,聚焦半径和焦距越小,汇聚特性就越好.在同轴送粉喷嘴锥环间隙不变时,锥角过大或过小均不利于粉末汇聚,选择最佳锥角有利于获得最佳汇聚特性.在其他条件不变时,外层保护气体流速过大或过小也不利于粉末汇聚,当外层保护气体流速为6 m/s时,同轴送粉喷嘴粉末的汇聚特性最佳.因此,所建模型和模拟结果对同轴送粉喷嘴的设计和结构优化具有参考价值.
- 张安峰周志敏李涤尘卢秉恒
- 关键词：气固两相流数值模拟
