【摘 要】
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针对同轴送粉激光熔覆气-粉耦合传输过程,提出了一种等效模型.该等效模型考虑粉末与喷嘴壁、粉末之间复杂碰撞行为对粉末出射角度和速度的影响.并建立了喷嘴外部的气-粉传输模型.对粉末瞬态位置、运动轨迹及连续分布的平均密度进行模拟,研究工件表面状态和压缩气流速对上述变量的影响规律.结果表明:粉束整体形貌、聚集位置及轨迹线密度的模拟结果均与实验结果吻合较好;熔池未形成时对粉末的反弹在距离工件约10 mm高度的粉束中心区域较为显著,该区域的粉末密度最大提升了约1倍,而随着距离工件的高度增加,粉末密度的提升效果逐渐减弱
【机 构】
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石家庄铁道大学材料科学与工程学院,河北石家庄050043;石家庄铁道大学材料科学与工程学院,河北石家庄050043;河北省交通工程材料重点实验室,河北石家庄050043;山东大学材料科学与工程学院山东
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针对同轴送粉激光熔覆气-粉耦合传输过程,提出了一种等效模型.该等效模型考虑粉末与喷嘴壁、粉末之间复杂碰撞行为对粉末出射角度和速度的影响.并建立了喷嘴外部的气-粉传输模型.对粉末瞬态位置、运动轨迹及连续分布的平均密度进行模拟,研究工件表面状态和压缩气流速对上述变量的影响规律.结果表明:粉束整体形貌、聚集位置及轨迹线密度的模拟结果均与实验结果吻合较好;熔池未形成时对粉末的反弹在距离工件约10 mm高度的粉束中心区域较为显著,该区域的粉末密度最大提升了约1倍,而随着距离工件的高度增加,粉末密度的提升效果逐渐减弱;压缩气流速提高至2.5 m/s时,粉束中心轴线上粉末密度增加至约5.2 kg/m3,而压缩气流速继续提高至5.0 m/s时,中心线上粉末密度则下降了约8％.
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在双波长干涉仪中,传统的等效波长法只是利用了单波长包裹相位之间的差值信息,忽略了它们的大小和正负信息.基于最小公倍数的有效波长法直接利用多个单波长包裹相位信息,可以实现比传统等效波长方法更大的无模糊测量范围,且没有误差放大效应.然而已有的最小公倍数有效波长解相位算法主要基于查表法,速度较慢,不适用于实际测量.提出了一种新的算法,可大幅提高最小公倍数有效波长法的计算速度,该方法可应用于双波长或多波长干涉仪中.
设计了一种基于Nd∶GdVO4和Nd∶YVO4晶体的Y型腔双波长激光器,实现了大范围频差可调谐的双波长激光信号输出.通过独立调节激光器两晶体的热沉温度,控制热沉温度差从-50℃升高到30℃,测得双波长频差从270.13 GHz增加至379.75 GHz.通过调节两晶体对应的抽运功率,进一步实现双波长功率均衡,最终获得了功率均衡状态下频差调谐范围为266.05～379.75 GHz,输出功率为230 mW的双波长激光信号.
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