Kleiber 840 pyrometer高速測溫儀在實驗中的作用及實驗?zāi)繕?biāo)

在本實驗中，Kleiber 840 PYROMETER高速測溫儀發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，主要用于非接觸式測量激光粉末床熔融（L-PBF）過程中熔池的溫度，幫助研究人員監(jiān)測熔池冷卻行為，并深入了解激光熔化過程對材料微觀結(jié)構(gòu)的影響。

Kleiber 840 pyrometer高速測溫儀的作用

1. 精確測量熔池溫度：

• Kleiber 840 pyrometer高速測溫儀作為一款單色紅外測高速測溫儀，用于精確測量熔池表面的溫度。通過檢測物體表面發(fā)射的紅外輻射，測高速測溫儀能夠計算出該表面的溫度，而無需與物體接觸。

• 在實驗中，使用了兩種波長范圍的測高速測溫儀：P1（1.58–2.00 µm）和P3（1.45–1.70 µm）。這些波長范圍特別適合所使用的低合金鋼材料（如30crmonb5-2），能夠在高溫條件下提供準(zhǔn)確的溫度讀數(shù)。

2. 發(fā)射率測量與補償：

• 發(fā)射率是影響紅外溫度測量精度的關(guān)鍵因素。在本實驗中，Kleiber 840 pyrometer高速測溫儀通過線性回歸方法測量并調(diào)整了材料的發(fā)射率。由于材料的發(fā)射率隨著溫度和表面狀態(tài)變化，精確測量發(fā)射率對于確保溫度測量的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。

• 實驗中通過熱電偶與測高速測溫儀的數(shù)據(jù)對比，確定了最佳的發(fā)射率設(shè)置，從而避免了因發(fā)射率變化引起的溫度測量誤差。

3. 冷卻行為分析：

• 該測高速測溫儀在研究熔池冷卻行為時，能夠提供高精度的溫度數(shù)據(jù)，幫助量化冷卻速率。通過分析溫度隨時間的變化，研究人員可以計算熔池的冷卻持續(xù)時間（例如從800°C降到500°C、400°C、300°C和200°C）。這些數(shù)據(jù)對理解冷卻速率與材料微觀結(jié)構(gòu)（如相變、晶粒大小等）之間的關(guān)系至關(guān)重要。

4. 數(shù)據(jù)驗證與模擬優(yōu)化：

• 實驗中，Kleiber 840 pyrometer高速測溫儀的數(shù)據(jù)被用來驗證熔池冷卻過程的模擬結(jié)果。通過實驗獲得的實際冷卻數(shù)據(jù)，研究人員能夠優(yōu)化L-PBF過程的模擬模型，從而提高過程控制和材料性能預(yù)測的精度。

實驗的目標(biāo)

本實驗的主要目標(biāo)是測量熔池冷卻速率，通過非接觸式的紅外測溫技術(shù)（即Kleiber 840 PYROMETER高速測溫儀）量化冷卻持續(xù)時間，并探索其與材料微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。具體目標(biāo)包括：

1. 準(zhǔn)確測量冷卻行為：

• 通過測量熔池的冷卻速率，研究不同激光功率、掃描速度和激光焦點直徑等參數(shù)對熔池冷卻行為的影響。這有助于優(yōu)化L-PBF工藝，改進(jìn)材料的質(zhì)量和性能。

2. 理解冷卻速率與微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

• 實驗旨在探討冷卻速率如何影響材料的微觀結(jié)構(gòu)，特別是晶粒的形成和相變。通過與電子背散射衍射（EBSD）等技術(shù)結(jié)合，研究人員可以分析不同冷卻條件下材料的晶體結(jié)構(gòu)變化。

3. 優(yōu)化L-PBF工藝參數(shù)：

• 通過精確測量和分析熔池冷卻行為，實驗為優(yōu)化L-PBF工藝參數(shù)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這有助于設(shè)計功能梯度材料（fgms）和改進(jìn)增材制造的生產(chǎn)質(zhì)量。

4. 驗證冷卻速率模型：

• 實驗還通過將測得的冷卻數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果進(jìn)行比較，驗證冷卻速率的數(shù)學(xué)模型。這為進(jìn)一步的工藝優(yōu)化和模擬精度提升提供了數(shù)據(jù)支持。

Kleiber 840 pyrometer高速測高速測溫儀在本實驗中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過高精度的溫度測量，幫助研究人員深入分析熔池的冷卻行為。通過對不同過程參數(shù)下熔池溫度的精確監(jiān)控，實驗不僅幫助理解冷卻速率對材料微觀結(jié)構(gòu)的影響，還為L-PBF工藝的優(yōu)化提供了理論依據(jù)。最終，這些研究成果為增材制造技術(shù)的發(fā)展和材料性能的提升做出了貢獻(xiàn)。

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