Kleiber 840 pyrometer高速测温仪在实验中的作用及实验目标

在本实验中，Kleiber 840 PYROMETER高速测温仪发挥了至关重要的作用，主要用于非接触式测量激光粉末床熔融（L-PBF）过程中熔池的温度，帮助研究人员监测熔池冷却行为，并深入了解激光熔化过程对材料微观结构的影响。

Kleiber 840 pyrometer高速测温仪的作用

1. 精确测量熔池温度：

• Kleiber 840 pyrometer高速测温仪作为一款单色红外测高速测温仪，用于精确测量熔池表面的温度。通过检测物体表面发射的红外辐射，测高速测温仪能够计算出该表面的温度，而无需与物体接触。

• 在实验中，使用了两种波长范围的测高速测温仪：P1（1.58–2.00 µm）和P3（1.45–1.70 µm）。这些波长范围特别适合所使用的低合金钢材料（如30crmonb5-2），能够在高温条件下提供准确的温度读数。

2. 发射率测量与补偿：

• 发射率是影响红外温度测量精度的关键因素。在本实验中，Kleiber 840 pyrometer高速测温仪通过线性回归方法测量并调整了材料的发射率。由于材料的发射率随着温度和表面状态变化，精确测量发射率对于确保温度测量的准确性至关重要。

• 实验中通过热电偶与测高速测温仪的数据对比，确定了最佳的发射率设置，从而避免了因发射率变化引起的温度测量误差。

3. 冷却行为分析：

• 该测高速测温仪在研究熔池冷却行为时，能够提供高精度的温度数据，帮助量化冷却速率。通过分析温度随时间的变化，研究人员可以计算熔池的冷却持续时间（例如从800°C降到500°C、400°C、300°C和200°C）。这些数据对理解冷却速率与材料微观结构（如相变、晶粒大小等）之间的关系至关重要。

4. 数据验证与模拟优化：

• 实验中，Kleiber 840 pyrometer高速测温仪的数据被用来验证熔池冷却过程的模拟结果。通过实验获得的实际冷却数据，研究人员能够优化L-PBF过程的模拟模型，从而提高过程控制和材料性能预测的精度。

实验的目标

本实验的主要目标是测量熔池冷却速率，通过非接触式的红外测温技术（即Kleiber 840 PYROMETER高速测温仪）量化冷却持续时间，并探索其与材料微观结构之间的关系。具体目标包括：

1. 准确测量冷却行为：

• 通过测量熔池的冷却速率，研究不同激光功率、扫描速度和激光焦点直径等参数对熔池冷却行为的影响。这有助于优化L-PBF工艺，改进材料的质量和性能。

2. 理解冷却速率与微观结构的关系：

• 实验旨在探讨冷却速率如何影响材料的微观结构，特别是晶粒的形成和相变。通过与电子背散射衍射（EBSD）等技术结合，研究人员可以分析不同冷却条件下材料的晶体结构变化。

3. 优化L-PBF工艺参数：

• 通过精确测量和分析熔池冷却行为，实验为优化L-PBF工艺参数提供了关键数据。这有助于设计功能梯度材料（fgms）和改进增材制造的生产质量。

4. 验证冷却速率模型：

• 实验还通过将测得的冷却数据与模拟结果进行比较，验证冷却速率的数学模型。这为进一步的工艺优化和模拟精度提升提供了数据支持。

Kleiber 840 pyrometer高速测高速测温仪在本实验中发挥了至关重要的作用，通过高精度的温度测量，帮助研究人员深入分析熔池的冷却行为。通过对不同过程参数下熔池温度的精确监控，实验不仅帮助理解冷却速率对材料微观结构的影响，还为L-PBF工艺的优化提供了理论依据。最终，这些研究成果为增材制造技术的发展和材料性能的提升做出了贡献。

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