摘要:本研究致力于开发一种模型,用于计算各种配置的薄壁直接沉积过程中产生的瞬态准周期温度场。该模型允许随时计算直接沉积过程中壁内的温度场、热循环、温度梯度和冷却速率。沉积壁内的温度场是根据移动热源非稳态热传导方程的解析解确定的,同时考虑到向环境的热传递。根据热源作用在每个过程中产生的瞬态温度场的叠加原理,计算热积累和温度变化。所提出的温度场计算方法可以令人满意地准确描述壁内的传热过程和热积累。通过与实验热电偶数据的比较证实了这一点。它考虑了壁和基板的尺寸、层与层之间的功率变化、各道次之间的暂停时间以及热源轨迹。此外,该计算方法易于适应同时采用激光和电弧热源的各种增材制造工艺。
定向能量沉积 (DED) 是一种新兴技术,可用于修复关键的航空航天部件。研究表明,DED 部件的机械性能在整个零件过程中变化很大,因此很难达到这些应用所需的过程控制水平。使用现场捕获的热数据,计算出冷却速率和熔池尺寸,并将其与 EBSD 捕获的最终晶粒结构关联起来。冷却速率的变化解释了不同加工参数之间以及构建高度的微观结构变化。实施了一种使用累积各向异性因子的新方法,将硬度变化与晶粒结构关联起来。根据 316L 中的线性热输入发现了两种情况,高线性热输入导致部件级别上大量的机械各向异性。热特征和机械性能之间的关系表明,可以通过使用同轴摄像机监测和控制熔池大小来实现对各向异性的严格控制。
厄尔尼诺 - 南方振荡(ENSO)的状态目前是中性的。SSTS中的中太平洋目前处于中立状态,但自2023年12月以来一直在冷却。表面冷却是通过中部和东部太平洋中深水浮出水来维持的。自6月以来,表面和深度的冷却速率都放慢了。大气效应,包括表面压力,目前是ENSO中性的。2024年6月的SOI为-3.1,5个月的平均运行率为-3.1。直到2024年7月21日,最新的30天平均SOI为-2.9。贸易风在中西部和西方太平洋中的平均水平略高,东太平洋地区接近平均水。赤道日期线附近的浑浊目前高于平均水平,尽管在7月的大部分时间里已经接近平均水平。总体而言,海洋和大气指标表示中性ENSO条件。
与传统的厚或斜板连续铸造相比,双卷铸造过程的固化基本面是完全不同的。,固化壳和模具表面之间的相互作用是完全不同的。虽然霉菌粉是连续铸造的,但castrip工艺不采用任何形式的粉末或润滑剂。此外,与常规的连续铸造不同,壳和铸造卷行进在融化池中旋转,在旋转的情况下,霉菌被振荡以打破接触并促进板的撤回。表1显示了与常规的薄和厚板铸件相比,castrip过程的某些关键铸造参数的值。可以看出,castrip过程以热传递状态运行,该制度的质量高于常规铸造方法。这在这三个过程之间固化过程中的平均冷却速率巨大差异以及总固体时间的时间差异。这些差异的结果是相对较小的castrip铸造单元和极为精细的固化微观结构的生产率很高。
摘要:锂离子电池经历了快速温度的升高,随着热逃亡期间的高度爆炸和爆炸风险,水雾被认为是最有效的冷却策略之一。水丝网可能会受到安全阀空气流的影响,随后会影响冷却特性。在本文中,具有固定工作压力的水雾喷嘴位于100 AH Lifepo 4电池上方1 m,以抑制热失控,并且已经比较和分析了各个阶段的冷却特性。结果表明,在启动热失控之前,可以抑制热失控的发展,并且在打开电池安全阀后,水雾会产生更好的冷却效果。已经确定了155 kJ/kg的临界积累热密度,这是热失去抑制的阈值。已经分析了水雾与浅水雾之间的对抗,并且水雾液滴不能落在电池表面上,导致冷却速率较差为0.57 kW。这意味着水雾的抑制作用将受到安全阀的气流影响的影响。
近年来,激光添加剂制造(LAM)技术引发了航空航天场的制造革命[1,2]。该技术使用高能激光束融化合金粉末。熔融池是连续形成的,然后迅速形成固体,从而将层沉积到近乎网络的金属成分[3]。钛合金作为重要的结构金属具有高强度,高韧性,低密度和良好耐腐蚀性的优势[4-6]。使用LAM准备钛合金零件有望获得高性能和高质量的关键组件。钛合金零件在LAM过程中经历了高温梯度和高冷却速率,从而导致与传统材料的微观结构差异很大。通常,在先前的β晶粒中存在α相,马氏体α'相或两者的混合物,并且连续α相也沿先前的β晶界嵌入[7-9]。Carroll等。 [10]报告说,晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。 此外,具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。 通过热处理过程,可以有效地控制阶段的形态,大小和比例,从而获得良好的机械性能[12-15]。 Yadroitsev等。 [16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Carroll等。[10]报告说,晶界α相和先前的β晶粒形态引起了添加性生产的钛合金的各向异性机械性能。此外,具有高强度和低韧性的α相导致形成部分的强度和韧性不匹配[11]。通过热处理过程,可以有效地控制阶段的形态,大小和比例,从而获得良好的机械性能[12-15]。Yadroitsev等。 [16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。 Zhao等。Yadroitsev等。[16]报告说,在β相过渡温度附近产生了大量球形α相。Zhao等。Zhao等。[17]通过控制冷却速率,获得了两种类型的篮子编织和菌落结构的微观结构。拉伸结果表明,前者具有更高的强度和韧性,这可能归因于篮子编织结构中的层状α相,从而有效地减少了脱位长度并分散局部应力浓度。但是,由于缺乏在拉伸过程中微观结构演变的观察,变形和失败
定向能量沉积 (DED) 是一种增材制造技术,可以快速生产和修复具有灵活几何形状的金属零件。DED 期间热和材料传输的复杂性会产生不必要的微观结构异质性,从而导致零件性能分散。在这里,我们研究了使用不同沉积速率通过粉末吹制 DED 生产的 Inconel 718 在不同长度尺度上的微观结构变化。我们量化了零件内晶粒结构、纹理、成分和凝固结构的空间趋势,并将它们与硬度、屈服强度和杨氏模量的变化相关联,以突出凝固过程中热环境的影响。我们发现,使用高沉积速率时采用的高能量输入有利于沿构建和横向方向产生显着的微观结构异质性,这源于所使用的沉积策略产生的不对称冷却速率。我们还发现,在 Inconel 718 上采用的标准热处理不适合使微观结构均质化。这些结果对于开发工业相关的增材制造零件的构建速率策略具有重要意义。© 2021 作者。由 Elsevier BV CC_BY_NC_ND_4.0 出版
新兴的添加剂制造(AM)技术,直接的金属激光烧结(DML)是三维部分的逐层制造的复杂过程。通过DML,金属粉末散布在粉末床上,层薄,高达20μm。高能激光器(。200 w)聚焦在粉末上,并使用定义的光栅图案扫描表面。激光与粉末相互作用时,一些能量会反映并散布到周围环境中和粉末晶粒之间。剩下的入射能被吸收,从而在熔化温度T m上方迅速加热粉末,形成局部熔体池。随着激光的传递,温度由于辐射,对流和导电的热量损失而降低,环境,周围的粉末以及通过下面的构建板(图1)。最终,温度降低足够降低,以至于熔体池经过液体到固体相变并固化。通过DML的温度病史,特别是液体到固体的相位转移时间和熔体池冷却速率,是最终产物的微结构和强度的最重要因素。1
随着人们对铅 (Pb) 毒性的环保意识日益增强,再加上严格的法规,铅基焊料的使用为无铅焊料合金的发展提供了必然的驱动力。已经进行了许多研究来评估焊料合金和表面处理对焊点可靠性的影响。然而,随着电子设备需求的增加,需要提高焊点的机械性能,以跟上当前电子设备技术的发展。在本研究中,总结了表面处理和冷却速度对使用镍基表面处理的焊点可靠性的影响。该研究重点研究了镍基表面处理 (ENIG 和 ENEPIG),采用不同的冷却介质,慢速(炉)、中速(空气)和快速(水)。研究发现,表面处理的类型和冷却速度可以改变焊料金属间化合物 (IMC) 的形态,并直接改变焊点的机械性能。据报道,更快的冷却速度可以提供更细的 IMC 晶粒,这可能会转化为更好的焊点强度。本文提出的结果可能有助于进一步研究并促进焊点可靠性的改进。关键词:焊料合金、表面光洁度、界面反应、焊点和冷却速率。
电动系统中的热管理是一个具有挑战性的工程分支,因为对快速冷却速率并抑制电气排放的关键要求。聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)是需要两个条件的系统的一个示例。由于冷却液可确保不重要的电势损失,但使用低电导率的传统去离子水的使用只有对PEMFC系统尺寸的重大惩罚才能实现较大的电势损失。纳米流体冷却剂的配方对于在正常环境下工作的系统非常成功,但是针对活性电气系统的新纳米流体冷却剂的研究相对较新。本文报告了对杂交1%V tioz-sioz(以50:50比率)纳米流体分散在60:40的水/乙烯乙二醇溶液中分散的纳米流体的基本研究。由加热的矩形通道组成的测试台,并在0.7 V和3处结合了连续电源,以模拟PEMFC堆栈冷却的工作条件。测试变量是加热器温度和冷却剂的雷诺数(300至700)。分析了系统和冷却剂的冷却特性的变化和变化。与水和水/乙二醇冷却剂相比,杂化纳米流体(200%至250%)实现了冷却率的显着提高(200%至250%)。电气