【摘 要】
:
针对目前主流热发射电子枪普遍存在的外加电流产生磁场从而影响热电子的问题,提出了激光加热阴极模式.该加热模式可有效消除磁场的影响,从而提高束流品质及阴极寿命.基于Q60-A电子束设备,通过仿真研究与实验验证,对激光加热阴极及电子运动过程进行系统分析,确定了激光器选型方案和束源部件结构优化方案.结果表明,推荐激光波长为1064 nm,阴极工作温度为2650 K,阴极达到工作温度所需激光功率为377 W,维持阴极工作温度基本稳定的临界功率为160 W,设计优化了新束源部件结构尺寸,当阴阳极间距离18 mm、阳极
【机 构】
:
华中科技大学 材料成型与模具技术国家重点实验室,湖北 武汉 430074;中国航空制造技术研究院 高能束流加工技术国防科技重点实验室,北京 100024
论文部分内容阅读
针对目前主流热发射电子枪普遍存在的外加电流产生磁场从而影响热电子的问题,提出了激光加热阴极模式.该加热模式可有效消除磁场的影响,从而提高束流品质及阴极寿命.基于Q60-A电子束设备,通过仿真研究与实验验证,对激光加热阴极及电子运动过程进行系统分析,确定了激光器选型方案和束源部件结构优化方案.结果表明,推荐激光波长为1064 nm,阴极工作温度为2650 K,阴极达到工作温度所需激光功率为377 W,维持阴极工作温度基本稳定的临界功率为160 W,设计优化了新束源部件结构尺寸,当阴阳极间距离18 mm、阳极孔径10 mm、栅极球面半径20 mm时,电子束流品质理想,并通过实验验证了仿真结果的准确性及激光器选型的合理性.本研究为激光加热阴极式电子枪的系统化设计及工程化应用提供了参考依据和有益指导.
其他文献
采用固定式中频逆变电阻点焊机对2.2 mm板厚HR800CP复相高强钢进行焊接,研究了该工艺下钢板的焊接电流窗口、焊点显微组织、力学性能和电极寿命,评价其电阻点焊焊接特性.结果表明,其焊接窗口为1.8 kA,满足使用要求.最大电流焊点的最大剪切力和十字抗拉力为28212.9 N和16917.2 N,较最小电流焊点的提高了14.4%和22.35%.以最大焊接电流连续焊接500个点后,焊核尺寸为6.30 mm,依旧大于最小焊核尺寸(5.93 mm),电极的使用寿命超过500个焊点.
9%Ni钢LNG大型储罐立缝的自动化焊接,是亟需解决的行业难题.本文使用GMAW-P自动焊技术对LNG储罐立缝进行施焊.为保证焊接接头的焊接质量和可靠性,通过微观组织观察、拉伸弯曲试验、冲击试验、硬度检测等研究手段对焊接接头的显微组织和力学性能进行研究.结果表明:9%Ni钢自动立焊接头焊缝成形良好,组织过渡均匀.接头整体拉伸试验在热影响区产生塑性断裂,焊缝金属拉伸性能优异,接头弯曲试验无裂纹产生,-196℃冲击试验低温韧性良好,各项力学性能符合工艺评定标准要求,为LNG大型储罐9%Ni钢自动立焊高效焊接技
以TC4钛合金焊接试板为研究对象,采用盲孔法检测其焊接残余应力,然后分别采用热时效和超声冲击法消除焊接残余应力,并对比热时效和超声冲击消除焊接残余应力的效果.结果表明:热时效可以大幅降低焊接残余应力,残余拉应力消除率<100%,但不能产生压应力;相较于热时效,超声冲击具有较好的效果,残余拉应力消除率为100%,可以将有害的焊接残余拉应力转换为有利于疲劳强度和疲劳寿命的压应力.建议采用超声冲击消除钛合金焊缝的残余应力.
采用钎料BNi94SiB980-1065,在钎焊规范为1130℃/10 min的条件下,通过调整工装配重质量,对Z8CND17-04材料第二级扩压器进行真空钎焊;同时,借助金相显微镜和超声波检测仪,分析了真空钎焊前后叶片高度变化、钎缝质量和钎透率.结果表明,当工装配重为56 kg时,钎缝质量较差,零件翘曲达到0.75 mm;随着工装质量的增加,钎缝质量和零件翘曲都有所改善;当工装配重达到94 kg时,叶片高度控制在规定的范围内,获得钎焊接头质量良好,零件翘曲控制在0.5 mm以内,钎透率达到90%以上.
对于共用接地极的直流系统,存在其中一回直流单极大地运行或存在入地电流时,另一回直流开展单极大地、金属回线转换的操作,在此过程中接地网过流则导致保护动作闭锁,运行极和接地极线路刀闸开断能力不够等系统问题和设备问题.研究了共用接地极情况下金属、大地转换过程中存在的风险,包括对设备选型和控制保护的影响,以及共用接地极入地电流在换流站的分流关系及形成的电位分布,明确共用接地极入地电流对换流站的人身和设备的安全影响,并指出了共用接地极在接地极线路检修时对站内的影响.
采用MIG焊,以ER5356焊丝为填充材料对18 mm厚防弹铝合金板材7B52-T6进行焊接工艺试验,分析对接接头焊缝显微组织和力学性能,为防弹铝合金中厚板的焊接提供试验依据和理论支撑.结果表明,选定的焊接材料和制定的焊接工艺合理可行,无损探伤、宏观金相试验未发现焊接缺陷,能够满足Ⅰ级焊缝质量要求,焊接接头的抗拉强度平均值达到287.3 MPa,焊接系数约为0.52;该项焊接工艺评定各项性能均达到相关要求,评定合理,可用于指导7B52-T6铝合金结构件的焊接.
某核电项目现场在安装和调试工作结束后,发现某国外阀门厂制造的批量阀门的阀座、阀瓣等零件的铁基合金堆焊表面有裂纹和开裂的情况.在对典型裂纹零件进行系统性的分析和检测后,确定了堆焊层裂纹原因为:铁基合金堆焊及后续加工过程中易产生微观缺陷(如树枝状空腔)、加工毛刺、尖锐缺口等裂纹源.通过优化堆焊零件结构和堆焊工艺(增加预热或提高预热温度、焊后热处理等)后,能够有效降低焊缝中的残余应力,现场反馈改进效果良好,为后续核电项目硬质合金堆焊零件制造、加工和检验提供了借鉴.
分析了铝合金变极性等离子弧穿孔焊工艺的特点,采用ER5356焊丝对厚度为7 mm的防锈铝合金5A06进行穿透型变极性等离子弧焊对接环焊缝的焊接试验,分析焊缝成形质量的影响因素,实现了变极性等离子弧焊在某水下产品中壳体与法兰环焊缝连接的应用,焊接过程分为起弧段、穿孔段、焊接段、搭接段、收孔段、收弧段共6个焊接阶段.利用X射线衍射仪、万能拉伸机对接头的质量及力学性能进行检测,结果表明5A06铝合金壳体与法兰对接环焊缝成形良好,焊缝质量满足GJB 294A-2005《铝及铝合金熔焊》Ⅰ级焊缝要求,接头抗拉强度为
核电稳压器电加热器元件焊缝为压水堆核电站一回路承压边界,其焊接技术难度大.某项目核电稳压器电加热器元件焊接中多次出现根部未焊透和外凹尺寸超标的质量问题.本文对稳压器电加热器元件焊接质量问题进行分析、研究,找出缺陷产生原因,从而改进焊接工艺或控制措施,解决和避免了类似质量问题的再次发生,保障了产品质量.