45钢电子束扫描相变硬化组织和硬度的研究

电子束表面处理可以提高钢铁材料的表面硬度和力学性能。研究电子束扫描对45钢硬化层组织和性能的影响,探讨电子束功率、扫描速度等工艺参数对硬化层组织和性能的影响。采用扫描电镜分析45钢电子束表面强化层的显微组织,用显微硬度计进行硬度测试。结果表明,45钢经电子束扫描处理后,硬化层的组织为针状和板条状马氏体,组织比常规调质处理更加均匀、细小,试样表面的平均硬度达58 HRC,比淬火加低温回火处理的硬度高3～5 HRC,是调质处理的两倍,从处理表面往下沿深度方向硬度逐渐减小。电子束工艺参数对硬化层组织和性能有较大影响,硬化层宽度和深度随着电子束功率的增加而增加,随着扫描速度的增加而减小;硬化层的最高硬度随着电子束功率密度的增加而增加,随着扫描速度的增加而减小。

电子束扫描对Ti-6Al-4V合金焊缝金属组织的影响

针对钛合金焊缝金属易形成粗大柱状晶严重影响其性能的特点,利用电子束扫描焊接,对Ti-6Al-4V合金焊缝金属凝固组织及微观组织进行了研究.结果表明,当电子束扫描频率为0～200Hz时,焊缝凝固组织均为300μm以上粗大柱状晶;当电子束扫描频率为300～1 000Hz时,焊缝凝固组织细化为100～300 pm等轴晶.其中扫描频率为400Hz时,焊缝金属凝固组织得到最佳细化效果,晶粒尺寸为100μm,同时焊缝金属微观组织均匀细小.并分析了有关细化机理.

宝石能谱CT电子束扫描技术低辐射剂量对冠状动脉成像的研究

目的评价宝石能谱CT前门控电子束低辐射剂量技术对冠状动脉成像的能力及图像质量。方法筛选100例前门控电子束扫描的患者,根据体质量指数(BMI)选择管电流为180～800mA,管电压为100～120 kV,记录扫描中患者所受射线剂量,并将其与回顾性门控扫描参数进行剂量对比。结果在相同管电压条件下,前门开电子束扫描剂量平均(2.27±0.75)mSv远远低于回顾性心电门控平均(14.15±3.07)mSv。结论宝石能谱CT采用前门控电子束扫描技术及个性化的扫描参数,同时利用宝石探测器、AsiR重建技术及Cine扫描模式,减少了螺旋伪影,抑制钙化伪影,获得高清冠状动脉图像。心脏成像减少了80%～90%的辐射剂量,确保了"完美心脏"的检查,真正实现了低剂量下的冠脉高清成像。

一种电子束扫描焊控制技术

阐述了由有限线段和圆弧组合逼近二维焊缝轨迹扫描焊的三步骤:示教寻迹、轨迹计算和扫描焊.采取斜角与直角坐标数据互换,解决制造工艺引起的x,y扫描轴不垂直问题;采用以电子束偏转幅值及速度为因变量动态校正偏扫励磁电流方法,解决扫描轨迹失真问题;采用以电子束偏移矢量为因变量动态校正聚焦励磁电流方法,解决偏转后束斑散焦问题."跑道"形焊缝扫描焊试验结果为:焊缝偏离中心小于0.08 mm、焊缝深度误差小于0.13 mm、焊缝表面宽度误差小于0.16 mm,结果表明,电子束扫描焊三步骤能够比较精确地复现焊缝轨迹及较好的焊接效果.

多束电子束扫描偏转线圈电磁场的数值分析

多极靴结构的扫描偏转线圈可以实现电子束的精确偏转控制,产生多束流。由于其电磁场的分布对电子束流的偏转效果影响很大,因此需要进行深入的研究。本文应用有限元数值分析软件AN-SYS对多极靴结构的电子束扫描偏转线圈进行了三维静态电磁场分析,通过分析得到不同极靴结构的线圈电磁场的分布结果,并对部分计算结果进行试验验证。这种分析方法有助于优化线圈的结构设计,提高线圈的制作精度,并能有效地控制线圈体积,减小材料浪费。

电子束扫描铝硅合金表面熔凝处理过程的失重分析

电子束扫描工艺影响着铝硅合金熔凝的性能。电子束扫描铝硅合金过程中,会伴随着失重现象,材料的失重对零件的表面形貌以及元素的分布有着直接的影响,进而影响到零件的性能。利用电子束扫描对铝硅合金进行表面熔凝处理,讨论下束时间、扫描频率及功率对表面熔凝处理后试样失重的影响;分析铝、硅两相汽化差异的理论依据,研究飞溅的形成条件,得到失重现象的形成机理。试验结果表明,失重量随着下束时间和功率的增加而加大,快的频率可以抑制失重的进行;饱和蒸汽压值较低的硅相的蒸发量要比铝大;在给定参数下,电子束在试样表面的作用深度可达18.5μm,在6μm处能量达到最大值。电子束熔凝铝硅合金过程中熔池的飞溅以及硅铝相的蒸发是铝硅合金表面失重的主要原因。

铝-钢异种金属电子束扫描焊接接头力学性能分析

针对2mm厚的3A21防锈铝合金和3 mm厚的304不锈钢采用对接的方式进行了不等厚板电子束扫描焊接。通过拉伸试验机、维氏硬度测试仪和扫描电镜等设备对接头的力学性能和断口形貌进行了测试和分析。结果表明:在合适的工艺下铝-钢异种金属电子束扫描焊接接头成形良好,无气孔、裂纹等缺陷;电子束流和电子束偏移距离对接头的力学性能有较大的影响,接头力学性能最大可达112.6 MPa,接近铝母材的87%。焊接接头由钢侧熔化区、铝-钢界面连接区和铝侧熔化区三部分组成,铝-钢界面连接区主要由脆硬的Fe-Al金属间化合物组成,是接头的薄弱环节。硬度的分布与接头的形貌有关,铝-钢界面连接区的硬度最大,铝侧和钢侧熔化区的硬度都分别要比铝母材和钢母材的硬度高,接头的断裂方式为韧脆混合型断裂。

电子束扫描铝硅合金熔凝特征

为研究电子束扫描铝硅合金表面的熔化及凝固特征,基于价电子理论计算了合金内各相的价电子结构;利用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计等测试了试样微观组织与机械性能;分析了凝固后硅相形貌尺寸对材料硬度的影响;探讨了硅相中心产生裂纹的原因.研究表明:硅相及共晶体的结构破坏要比铝的结构破坏难;电子束表面熔凝处理后,试样分为熔化区、过渡区和基体三个区域;且经电子束扫描处理后,硅相得到了明显细化;熔化区内硅相的形貌尺寸小于8.5μm,该区的最高硬度是基体硬度的1.39倍;溶解后硅相周围的密度差是硅相中心产生裂纹的原因.

一种新的电子束扫描电流产生方法

在工业辐照电子直线加速器中，电流发生器是电子束扫描设备中的重要部分，可控式电流反馈－电流镜产生扫描电流是一种新方法，其电流波形可被扫描均匀度指标修正，不仅可以得到良好的电子束扫描均匀度，而且还可以提高均匀扫描的速度。

电子束扫描焊接与焊缝凝固组织及性能的关系

电子束扫描焊接作为一种细化晶粒的焊接方法,对于不同的材料,有不同的细化效果。采用T-250马氏体时效钢为试验材料,初步研究了电子束扫描焊接对焊缝凝固组织、元素偏析及其对焊接接头强度和缺口冲击韧度的影响。并分析了电子束扫描焊接对断口形貌的影响。结果表明,采用电子束扫描焊接后,焊缝凝固组织细化、元素偏析降低;焊接接头强度和缺口冲击韧度提高。

电子束扫描系统的动态快速补偿

本文介绍 SDS- 2电子束扫描系统的动态快速补偿。它确保了扫描系统的输出线性 ,减小了对偏转放大器高频响应的要求。轴向地址分辨率为 1 5 Bit,扫描场尺寸、旋转和正交性都可以自动调节。在 5 0 - 1 0 0 n S时间内闭合一个开关产生平滑的斜坡 ,使 SDS- 2的扫描速度相当于逐点式扫描电子束系统的 5 0 0 k Hz- 5 MHz。

电子束扫描铝合金表面强化处理的研究

电子束扫描表面改性处理可以提高铝合金材料的硬度、增加耐磨性。本文采用电子束加热技术对铝合金ADC12进行熔凝、纳米Al-Fe合金化、Al-Al2O3陶瓷化三种表面处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段,分别分析三种改性层的金相组织和物相构成,测试了硬度和摩擦磨损性能,比较了三种改性处理方式优缺点。

电子束扫描制备铁-铬-碳合金层热处理前后组织与硬度的变化

以铁、铬、碳粉为原料,将其混合后涂覆在低碳钢基材表面,采用真空电子束扫描方式制备了铁-铬-碳合金层,并对其进行了800℃×2.5 h热处理;采用光学显微镜、XRD衍射仪、扫描电镜以及显微硬度计对表面合金层热处理前后的物相组成、显微组织和硬度进行分析。结果表明:热处理使表面合金层中的韧性相基体由奥氏体转变为铁素体,并析出二次碳化物;热处理后表面合金层中的碳化物颗粒尺寸减小,呈弥散化分布;热处理后表面合金层的硬度略有减小,但硬度分布更加均匀。

电子束扫描偏转系统参量非劣解中的最优解

电子束扫描系统决定了电子束机的动态特性。

电子束扫描铝合金表面纳米陶瓷化

电子束表面处理可以提高铝合金材料的表面硬度和耐磨性。本研究利用电子束扫描对铝合金表面添加Al-Al2O3混合纳米粉进行表面强化处理,对铝合金电子束改性试样陶瓷层组织特征和金相结构进行分析,并对铝合金陶瓷层的硬度和耐磨性进行试验测试。实验结果表明:铝合金电子束表面处理后,能够得到5mm的陶瓷层,同时生成了复杂化合物和新的相,陶瓷层与基体材料间有重熔组织;铝合金电子束表面处理后显微硬度得到提高,是基体硬度的4.56倍;电子束陶瓷化提高了铝合金的耐磨性。

基于电子束扫描阵列微焦点射线源的倒置结构Micro-CT成像研究

倒置几何结构CT成像系统理论上具有扫描视场大、图像信噪比好、锥束伪影小等优点,但其多焦点、稀疏角的扫描模式亦会带来投影数据截断、稀疏和局部数据冗余等问题。本文利用电子束扫描阵列微焦点射线源和高分辨率小面积探测器等构建了一种新型高分辨率、大视场的倒置几何结构Micro-CT实验系统(IG-Micro-CT)。针对该系统多焦点、稀疏角扫描模式下的投影数据截断和稀疏等特点,提出一种图像先验约束的全变分正则化SART迭代CT图像重建算法。首先通过仿真实验对图像重建算法进行了验证,并对阵列微焦点数量、旋转扫描分度数量等扫描参数进行优化,最后在IG-Micro-CT实验系统上获得了高分辨的Micro-CT测试图像。实验结果表明,本文提出的算法适用于IG-Micro-CT系统,解决了投影数据截断、稀疏采样和局部数据冗余带来的条状等伪影问题,并验证了IG-Micro-CT这种新型成像方式的可行性。

电子束扫描横焊薄铌板的熔池动力学行为

在电子束焊接过程中,金属液体蒸发的反冲压力、表面张力、重力等驱动力共同作用于熔池,对焊缝成形有显著影响.在扫描横焊的情况下,电子束作用范围的扫描摆动和重力方向的旋转使熔池的动力学行为变得更复杂.采用试验和数值计算方法对电子束扫描横焊薄铌板的熔池形态和凝固后熔合区形貌进行研究,数值模拟得到的熔池形态和熔合区形状与试验结果吻合.熔池流场分析结果表明,半熔透熔池的驱动力主要为液态金属蒸发引发的反冲压力;全熔透熔池的上表面Marangoni流动占主导,表面张力与反冲压力共同作为熔池流动的驱动力;重力与焊接扫描共同作用使得熔池两侧的质量分布和流场分布不对称,造成了焊缝两侧熔合线的不对称.

基于任意波形/函数发生器的电子束扫描控制技术的研究

波形发生器是在电路设计与调试中应用很多的一种信号发生装置和信号源。一般的信号源仅能产生几种固定形状的波形，一旦信号偏离标准函数。如正弦波、方波或三角波。那么开发和生成激励信号就变得非常困难。近年来。随着DDS（直接数字合成）技术的发展。出现了可以提供复杂信号的任意波形发生器（Arbitrary Wave Generator，AWG）／函数发生器（Arbitrary Function Generator，AFG）。

连续电子束扫描处理的U-5.5Nb合金的表面层微结构和性能

采用连续电子束扫描处理技术(CEBSP)首次在U-5.5Nb合金表面制备了重熔改性层,通过OM、SEM/EDS、便携式表面粗糙度测量仪及维氏硬度计等分析方法对重熔改性层的微观结构与物性特征进行了表征、分析。研究结果表明:由于快速熔凝会形成含有大量细小夹杂且具有枝晶组织的重熔改性层(厚度为毫米级),使其表面微观硬度从基体的164.5HV0.3升高至重熔改性层的211.5HV0.3。利用Kou模型计算了重熔改性层在快速凝固过程中裂纹敏感性因子-固相分数关系曲线,分析认为凝固裂纹是高Nb含量U-Nb合金在快速熔凝过程中难以避免的一类表面缺陷,也是表面粗糙度Ra从初始相对光滑表面0.193μm升高至重熔改性层表面2.298μm的主要原因。

电子束扫描45钢表面合金化处理的研究

电子束表面合金化处理可以提高材料的表面硬度、改善其性能。研究电子束扫描合金化处理对45钢表面层组织的影响；探讨添加不同粉末电子束扫描合金化处理对45钢表面硬度的影响；探讨添加不同粉末电子束扫描合金化处理对45钢表面耐磨性能的影响。采用扫描电镜分析强化层的显微组织，用显微硬度计进行硬度测试，用磨损试验机测试其耐磨性能。结果表明，45钢经电子束扫描合金化处理后，组织可以分为合金化层、热影响区和基体三个部分，其中合金化层又包括熔化区和稀释区。熔化区的组织呈多边形块状，为过饱和奥氏体树枝晶组织，晶界上有网状碳化物；在稀释区形成了多种强化相。试样表面的硬度大大提高，试样表面的耐磨性能提高近10～12倍。