服務(wù)熱線
18917639396
本篇文章主要分享利用紅外單色高溫計(jì)IGA320/23-LO(IMP)對(duì)(工業(yè)級(jí))激光金屬沉積(LMD)過(guò)程中的裂紋進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)的方法開放以來。激光金屬沉積技術(shù)是一種先進(jìn)的增材制造技術(shù),但在制造過(guò)程中容易產(chǎn)生裂紋和氣泡等缺陷緊迫性,這些缺陷如果未及時(shí)檢測(cè)和修復(fù)重要的作用,可能造成嚴(yán)重的損失新型儲能。
通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)高效節能,利用IMP對(duì)316L奧氏體不銹鋼LMD樣品上的模擬裂紋進(jìn)行了檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方便。研究發(fā)現(xiàn)蓬勃發展,通過(guò)IMP記錄的溫度變化曲線能夠準(zhǔn)確識(shí)別裂紋位置,并且裂紋深度越大面向,記錄的溫度峰值也越高今年。因此,論文提出的方法能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控LMD過(guò)程中的裂紋生成合作關系、大小和位置真諦所在,從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除缺陷。
具體而言發揮作用,論文的研究成果和方法特點(diǎn)包括:
裂紋檢測(cè)原理:
激光金屬沉積過(guò)程中,熔池表面高溫快速冷卻導(dǎo)致產(chǎn)生大的溫度梯度,從而產(chǎn)生熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力十分落實,這些應(yīng)力疊加導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生規模。IMP通過(guò)監(jiān)測(cè)沉積表面的溫度變化,可實(shí)時(shí)檢測(cè)出這些裂紋作用。
實(shí)驗(yàn)方法與裝置:
構(gòu)建了實(shí)時(shí)在線的IMP檢測(cè)裝置,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制掃描,采集樣品表面不同位置的溫度數(shù)據(jù)銘記囑托。溫度的明顯變化可以表明裂紋的存在事關全面。
應(yīng)用場(chǎng)景:
在早期的激光金屬沉積(LMD)缺陷檢測(cè)研究中製造業,研究者利用IGAR 12-LO雙色高溫計(jì)掃描樣品表面發展目標奮鬥,以探測(cè)可能存在的缺陷(如裂紋)導(dǎo)致的溫度變化。
具體測(cè)量情況:
當(dāng)試件表面溫度處于385至450 °C時(shí)狀態,若表面存在裂紋等缺陷規劃,用該雙色高溫計(jì)掃描時(shí)能夠捕獲到由缺陷引起的溫度變化。
存在的問(wèn)題:
此類雙色高溫計(jì)價(jià)格昂貴更多的合作機會,增加了設(shè)備的使用成本應用前景,尤其在工業(yè)生產(chǎn)中不利于大規(guī)模普及應(yīng)用。
測(cè)溫范圍為350–1300 °C可以使用,如果LMD制造的樣品較大兩個角度入手,其表面溫度常常低于350 °C,此時(shí)IGAR 12-LO雙色高溫計(jì)無(wú)法實(shí)施測(cè)溫廣泛認同。
溫度測(cè)量范圍局限:
成本問(wèn)題:
應(yīng)用場(chǎng)景:
本論文重點(diǎn)研究了一種新型的裂紋在線檢測(cè)方法,采用IMP實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)激光金屬沉積過(guò)程中的溫度變化的方法,以準(zhǔn)確判斷裂紋的生成及其具體位置與尺寸技術發展。
實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與實(shí)際測(cè)量過(guò)程:
將紅外單色高溫計(jì)(型號(hào)為IGA320/23-LO IMPAC® Pyrometer)安裝于LMD噴嘴一側(cè)重要的作用,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)控制光學(xué)探頭掃描試件表面。
試驗(yàn)中自動化,在溫控加熱爐基板上放置激光沉積制備的316L奧氏體不銹鋼試件。采用底部加熱電阻絲集成,使試件底部維持在約175至230 °C規模最大,輔助加熱保證一定基底溫度。
實(shí)驗(yàn)利用光學(xué)探頭掃描試件表面,實(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)重要手段。當(dāng)掃描到試件表面模擬裂紋缺陷位置時(shí),會(huì)出現(xiàn)明顯的溫度峰值變化橫向協同。
具體測(cè)量情況與效果:
在掃描過(guò)程中不折不扣,無(wú)缺陷表面溫度變化較為平穩(wěn),溫差不超過(guò)5 °C穩定性。
當(dāng)表面存在裂紋時(shí)最深厚的底氣,探測(cè)位置的溫差可高達(dá)約30 °C,出現(xiàn)明顯溫度峰值資源優勢,利用這一特征能夠準(zhǔn)確定位裂紋應用擴展。
實(shí)驗(yàn)?zāi)M了4條寬度與深度各異的裂紋,證實(shí)裂紋深度越大振奮起來,記錄的溫度峰值越高建立和完善。
該測(cè)量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)裂紋位置、尺寸和深度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)增多,有效地避免了以往技術(shù)中的局限性啟用,如高成本、環(huán)境危害和外界干擾等問(wèn)題估算。
對(duì)比維度
IGAR 12-LO雙色高溫計(jì)
IGA320/23-LO紅外單色高溫計(jì) (IMP)
測(cè)溫對(duì)象 | LMD試件表面裂紋(早期研究) | LMD試件表面裂紋(本研究) |
溫度范圍 | 385–450 °C效果較好活動上,但低于350 °C無(wú)法測(cè)量 | 150–1200 °C,適用于更寬溫度范圍等地,更實(shí)用 |
應(yīng)用成本 | 較高 | 較低產業,適合工業(yè)規(guī)模應(yīng)用 |
裂紋檢測(cè)精確性 | 對(duì)中高溫裂紋能識(shí)別,但低溫范圍不能識(shí)別 | 對(duì)各溫度范圍裂紋均能精準(zhǔn)識(shí)別共享應用,且可實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)裂紋尺寸及位置 |
實(shí)際工業(yè)場(chǎng)景適用性 | 有局限性(成本高良好、適用范圍窄) | 適用性廣、成本低增強,能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)倍增效應,有利于廣泛工業(yè)應(yīng)用 |