同轴送粉喷嘴三路气流对粉末汇聚特性的影响_付伟
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同轴载气送粉激光熔覆粉末流参数研究同轴载气送粉激光熔覆技术是一种先进的制备方法,具有高效率、高质量、高可控性等优点,因此在加工领域得到了广泛的应用。
在使用该技术进行熔覆粉末流成形时,粉末流参数的选择对于熔覆质量的影响非常大。
本文将针对同轴载气送粉激光熔覆粉末流参数进行研究,从以下几个方面进行分析。
一、粉末流速度粉末流速度是影响熔覆质量的重要参数之一。
当粉末流速度过大时,会导致熔滴的飞溅和熔覆质量下降;当粉末流速度过小时,会导致熔池面积减小、熔覆质量下降。
因此,应根据熔覆材料的性质和设备的能力,选择合适的粉末流速度。
二、载气流量载气流量是指粉末颗粒在流动过程中所受到的空气流动的力量大小。
合适的载气流量可以保证熔覆粉末流形成正常,同时也可以将存在于熔合池中的杂质、气泡等物质排出,保证熔覆质量的提高。
过大或过小的载气流量都会影响熔覆质量,应选取合适的值。
三、喷嘴与底板的距离喷嘴和底板的距离也是影响熔覆质量的重要参数之一。
当喷嘴和底板的距离过大时,粉末流速度将变低,影响熔覆质量;当喷嘴和底板的距离过小时,容易导致熔滴飞溅,同样影响熔覆质量。
因此,喷嘴和底板的距离应根据熔覆材料的性质、熔覆质量要求和设备的能力,进行合理的选择。
四、粉末流角度和喷嘴半径粉末流角度和喷嘴半径也会影响熔覆质量。
当粉末流角度过大或喷嘴半径过小时,会导致粉末流速度过大,熔滴飞溅,熔覆质量下降;当粉末流角度过小或喷嘴半径过大时,会导致粉末流速度过小,熔覆层减薄,熔覆质量下降。
因此,粉末流角度和喷嘴半径也应进行合理的选择。
通过以上分析,我们可以得出同轴载气送粉激光熔覆的粉末流参数的研究,是保证熔覆质量和生产效率的必要措施。
因此,在使用该技术进行熔覆粉末流成形时,应根据熔覆材料的性质、熔覆质量要求和设备的能力,选择合适的粉末流速度、载气流量、喷嘴和底板的距离、粉末流角度和喷嘴半径。
方形光斑激光增材制造同轴送粉喷嘴结构优化及工艺研究方形光斑激光增材制造技术是一种利用激光束将粉末熔融成熔池,逐层堆积形成零件的先进制造技术。
在方形光斑激光增材制造过程中,送粉喷嘴的结构优化和工艺研究对于提高制造质量和效率至关重要。
首先,对于送粉喷嘴的结构优化,需要考虑以下几个因素:1. 喷嘴形状:传统的圆形喷嘴存在粉末堵塞和剧烈粉尘飞扬的问题。
通过优化喷嘴形状,如改变喷嘴截面形状为方形,可以有效减少粉尘产生和堵塞现象。
2. 喷孔布置:合理的喷孔布置可以保证粉末均匀喷到光斑区域,避免出现过多或过少的喷粉现象。
同时,喷孔的尺寸和形状也需要进行优化,以保证粉末喷出的径向气流能够均匀地覆盖整个光斑区域。
3. 材料选择:喷嘴的材料应具有良好的耐热性和耐磨性,以适应高温和高速的喷粉环境。
常见的材料选择包括不锈钢、陶瓷等。
其次,工艺研究是为了优化方形光斑激光增材制造的操作参数,提高制造效率和质量。
1. 光斑尺寸和功率:光斑的尺寸和功率直接影响到熔池的形成和稳定性。
通过调整激光参数,如功率和焦距,可以控制光斑的尺寸和能量密度,从而实现精细的熔池控制。
2. 加热策略:熔池的加热策略会影响到零件的成形速度和质量。
选择合适的加热策略,如预热、快速加热和复合加热等,可以实现零件的快速成形和减少热应力。
3. 粉末喷射速度和气流压力:粉末喷射速度和气流压力的控制对于粉末的均匀喷射和溅射现象的抑制至关重要。
通过优化送粉喷嘴的结构和调整气流参数,可以实现精确的喷粉控制。
综上所述,方形光斑激光增材制造同轴送粉喷嘴的结构优化和工艺研究是提高制造质量和效率的关键。
通过优化喷嘴结构和调整工艺参数,可以实现精细的熔池控制和粉末喷射控制,从而提高制造质量和效率。
收稿日期:2009-12-18基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(973项目)资助(2010CB227001)作者简介:李 波(1985-),男,山东滨州人,硕士研究生,主要从事喷嘴雾化和污染物控制研究工作。
三通道气力式喷嘴加压环境雾化特性试验研究李 波,黄镇宇,杜 聪,刘建忠,周俊虎,岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江杭州310027)摘 要:对三通道气力式喷嘴进行了雾化室加压环境下的雾化试验研究,分析了雾化室环境压力与其他喷嘴运行参数对喷嘴雾化性能的影响。
研究发现,雾化室环境压力的提高有利于气液两相的相互作用,可以有效降低雾化粒度平均直径,且当气耗率不变时,雾化粒径S M D 与雾化室环境压力呈负指数的幂函数关系。
关键词:三通道喷嘴;气力式;雾化;环境压力;气耗率中图分类号:TK 223.25 文献标识码:A 文章编号:1004-3950(2010)02-0015-05Experi m ental study on ato m ization perfor m ance of airblastthree channel nozzle under high a mbient pressureLI Bo,H UAN G Zhen yu ,DU Cong ,et al(State K ey L aboratory o f C l ean Ene rgy U tilization ,Zhe jiang Un i v ers it y ,H ang zhou 310027,Ch i na)Ab stract :T he ato m izati on property o f a irb l ast three channel nozzl e under h i gh a mb ient pressure w as i nv esti g ated .Itwas found tha t conti nuous i ncrease i n a ir pressure caused the decrease o f the m ean drop size t o a m i ni m u m va l ue and then var i ed not too much .A n explanati on f o r this charac teristics w as prov i ded in ter m s o f the various contri buti ng fac to rs in different process o f a t om i zati on .The results s howed that S MD was proportional to P n at a constant air /li qu i d ratio .K ey w ords :three channe l nozzl e ;a irblast ;a t om i zati on ;amb i ent pressure ;a i r /li qui d ra tio0 引 言液体燃料的雾化在锅炉燃烧[1]、烟气脱硫[2-3]及煤气化[4-5]等领域应用广泛,其中喷嘴是雾化技术的关键。
激光熔覆同轴送粉喷嘴的研究状况薛菲;王耀民;刘双宇【摘要】Powder feeding nozzle is used as one of the key components in the powder feeding system which has direct influ-ences on the effect of the laser cladding. With the development of the laser cladding technology, powder feeding nozzle is stud-ied both at home and abroad, so a variety of new powder nozzles are developed to effectively improve the effect of the cladding and powder utilization ratio and reduce the waste. This paper briefly summarizes the domestic and foreign coaxial powder noz-zle progress and powder feeding principle, analyses the existing coaxial powder feeding nozzle status quo, points out the short-comings of the existing powder feed nozzle and proposes that strengthening the powder feed nozzle design is one of the key is-sues of accelerating the laser cladding development, and then the predicts the future development of the coaxial powder feed-ing nozzle.%送粉喷嘴作为送粉系统的关键部件之一,直接影响着激光熔覆的效果。
第43卷第5期2012年9月 锅 炉 技 术BOILER TECHNOLOGYVol.43,No.5Sep.,2012收稿日期:2011-09-15作者简介:康振兴(1984-),男,硕士研究生,工程师,主要从事发电厂电力设计工作。
三通道气力式喷嘴的雾化特性研究康振兴1,黄镇宇2,刘小娜1,周俊虎2,岑可法2(1.国核电力工程设计研究院,北京100094; 2.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江杭州310027)摘 要: 对于高Web数的三通道气力式喷嘴,液膜射出后,自身的表面张力波动来不及发展,就被内外气体冲击破碎,这时喷嘴的运行工况和结构尺寸对喷嘴雾化的有很大的影响。
考虑了喷嘴出口处各个结构参数和气量分配比对三通道气力式喷嘴雾化的作用,并探讨了其内在原因。
关键词: 三通道;结构尺寸;气量分配比;雾化中图分类号:TK223 文献标识码:A 文章编号:1672-4763(2012)05-0014-040 前 言 雾化是指通过一定的方式将连续流动的液体破碎、分裂,最终形成具有一定尺寸分布的不连续雾状液滴。
在工农业生产及航空、军事等领域,雾化得到广泛的应用,包括[1]:液体燃料在锅炉、内燃机及火箭推进器的燃烧,雾化生产金属粉末,除尘、脱硫脱硝过程等。
雾化方式根据实际需要而不同,通常有机械雾化、气力雾化及其它雾化(如超声波、电磁场等雾化)。
气力式雾化一般用来雾化高粘度燃料(如水煤浆、重油等)。
浙江大学的撞击式水煤浆喷嘴就是典型的气力式雾化喷嘴,已经成功运用于国内多家电厂水煤浆锅炉,其大型化也得到满意效果(如在南海发电A厂670t/h水煤浆锅炉中)。
而水煤浆气化通常采用的三通道喷嘴,也是一种气力式雾化喷嘴。
与机械雾化相比,气力式雾化具有输液压力低和雾化粒度小等优点[2]。
关于三通道气力式雾化液膜射流在高速气体中的破碎和雾化的机理,许多学者做了研究[3],认为环状液膜射流雾化的动力在于液体表面波的不稳定性,随着不对称表面波的增长,液膜逐渐破碎、雾化。
专利名称:同轴式激光送粉喷嘴专利类型:实用新型专利
发明人:赵江,赵显钧,王斌
申请号:CN201220295092.7申请日:20120621
公开号:CN202626292U
公开日:
20121226
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型涉及激光加工技术领域,是一种同轴式激光送粉喷嘴。
其包括连接筒、粉末筒和保护气筒;在连接筒的上部外侧有刻度,在连接筒的中部外侧固定有连接筒第一台阶,粉末筒的上部内侧和连接筒第一台阶通过螺纹固定安装在一起,粉末筒、连接筒第一台阶和连接筒之间形成粉末腔,在粉末筒的上部沿圆周有至少一个与粉末腔相通的粉末孔。
本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,通过连接筒、粉末筒和保护气筒与圆内锥体、圆中间锥体和圆外锥体的配合使用;连接筒、粉末筒和保护气筒与方内锥体、方中间锥体和方外锥体的配合使用;实现圆形激光光斑和方形激光光斑熔覆的目的,具有操作简单和应用广的特点,提高了设备通用性和生产效率。
申请人:克拉玛依市金牛工程建设有限责任公司
地址:834008 新疆维吾尔自治区克拉玛依市白碱滩区跃南路14号
国籍:CN
代理机构:乌鲁木齐合纵专利商标事务所
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