童文辉
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杨院生
,
朱仕学
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惠希东
,
陈晓明
,
于力
,
胡壮麒
金属学报
采用瞬态电阻测量方法,对激光表面快速熔凝过程进行了实时跟踪,分析了激光器单脉冲能量、金属薄膜的预热温度等参数对测定结果的影响.结果表明:在快速熔凝过程中金属薄膜的电阻随过程时间呈凸峰状变化,在激光加热周期内,电阻随时间迅速增加,之后随时间的推移又逐渐减小,电阻的减小速度低于增加速度;随着激光功率密度增加,电阻曲线的峰值增大,升温及冷却速度相应增大;随着预热温度的提高,电阻峰值也相应增大,但是样品下表面的热导出率下降,冷却速度下降;当样品下表面的导热能力降低时,样品的电阻曲线峰值有所提高,而在冷却段电阻却明显变化缓慢.
关键词:
快速熔凝过程
,
null
,
null
童文辉
,
杨院生
,
朱仕学
,
惠希东
,
陈晓明
,
于力
,
胡壮麒
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.11.017
采用瞬态电阻测量方法,对激光表面快速熔凝过程进行了实时跟踪,分析了激光器单脉冲能量、金属薄膜的预热温度等参数对测定结果的影响.结果表明:在快速熔凝过程中金属薄膜的电阻随过程时间呈凸峰状变化,在激光加热周期内,电阻随时间迅速增加,之后随时间的推移又逐渐减小,电阻的减小速度低于增加速度;随着激光功率密度增加,电阻曲线的峰值增大,升温及冷却速度相应增大;随着预热温度的提高,电阻峰值也相应增大,但是样品下表面的热导出率下降,冷却速度下降;当样品下表面的导热能力降低时,样品的电阻曲线峰值有所提高,而在冷却段电阻却明显变化缓慢.
关键词:
快速熔凝过程
,
脉冲激光
,
金属薄膜
童文辉
,
杨院生
,
朱仕学
,
陈晓明
,
胡壮麒
,
惠希东
金属学报
基于非Fourier定律,建立了脉冲激光加热条件下单相二元合金表面快速重熔和凝固过程的非平衡传热传质模型.并根据碰撞理论和Aziz的连续生长模型处理固/液界面,以解释快速熔凝过程界面动力学的非平衡效应.快速熔凝问题是涉及热质传输的移动界面问题,通过二阶精度的Von Neumann隐式差分格式和界面跟踪方法进行过程模型的数值求解.应用该模型,分析了Al-Cu二元合金的激光表面熔凝过程.结果表明,激光的高能量密度和非平衡界面动力学所引起的熔化过热和凝固过冷对于快速熔凝过程的影响很大.在快速熔凝过程中,界面速度的变化很大,且因基底材料和热流大小而不同通过计算获得了界面温度、速度、溶质浓度及非平衡分配系数随界面位置的变化.结果显示,在凝固过程中界面速度和界面溶质浓度都存在着很大的波动.
关键词:
激光加热
,
null
,
null
,
null
童文辉
,
杨院生
,
朱仕学
,
陈晓明
,
胡壮麒
,
惠希东
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.12.001
基于非Fourier定律,建立了脉冲激光加热条件下单相二元合金表面快速重熔和凝固过程的非平衡传热传质模型.并根据碰撞理论和Aziz的连续生长模型处理固/液界面,以解释快速熔凝过程界面动力学的非平衡效应.快速熔凝问题是涉及热质传输的移动界面问题,通过二阶精度的Von Neumann隐式差分格式和界面跟踪方法进行过程模型的数值求解.应用该模型,分析了Al-Cu二元合金的激光表面熔凝过程.结果表明,激光的高能量密度和非平衡界面动力学所引起的熔化过热和凝固过冷对于快速熔凝过程的影响很大.在快速熔凝过程中,界面速度的变化很大,且因基底材料和热流大小而不同通过计算获得了界面温度、速度、溶质浓度及非平衡分配系数随界面位置的变化.结果显示,在凝固过程中界面速度和界面溶质浓度都存在着很大的波动.
关键词:
激光加热
,
快速熔凝
,
非平衡
,
数学模型
杨院生
,
童文辉
,
陈晓明
,
朱仕学
,
胡壮麒
,
惠希东
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2003.03.005
运用非Fourier传热理论建立了金属快速凝固过程中的非平衡传热理论模型,包括非Fourier方程的建立、传热与相变模拟.模拟计算表明:(1)在溅射激冷条件下,界面换热系数越大,界面冷却速度和移动速度也越高.在界面换热系数相同时,计算得到的界面冷却速度随着固-液界面高度的提高呈现先上升而后下降的变化趋势;计算得到的冷却速度值明显小于Fourier定律的计算值.(2)在激光加热条件下,计算的界面移动速度在凝固开始时先急剧增加,然后渐趋平稳.计算还表明,金属的过热度及过冷度与其热物性相关.
关键词:
快速凝固
,
非Fourier传热
,
非平衡模型
,
溅射激冷
,
激光表面熔凝
