基于LIBS的Ni-Al与Ni-Fe合金相变实时监测研究

作者：陈远鹏; 宋立军

来源：应用激光, 2018, 38(04): 637-643.

DOI：10.14128/j.cnki.al.20183804.637

• 激光诱导等离子体
• 相变预测
• 光谱检测
• 物相组成

为了解决金属合金增材制造中相变检测的材料损伤,针对金属合金增材制造提出一种基于激光诱导等离子光谱学(LIBS)的实时相变监测方法。试验采集激光熔覆Ni-Al与Ni-Fe合金的连续激光激发光谱信号,然后检测熔覆材料物相组成与成分,最后使用飞秒激光烧蚀上述Ni-Al与Ni-Fe合金并采集对应的飞秒激光激发光谱信号。对于采集的光谱信号,采用谱线强度比构建标定曲线分析其与物相组成的关系并针对两种合金分别建立了四条标定曲线。结果显示,当物相组成随着Ni元素浓度增加而由γ’-Ni3Al和β-NiAl相向β-NiAl和γ-Ni相转变时,连续与飞秒激光谱线强度比随着成分改变的标定曲线线性趋势在80.57at.%Ni时发生突变,而当物相组成为Ni3Fe相且随着Ni元素浓度增加未改变时,谱线强度比随着成分改变的标定曲线的线性趋势不发生改变。标定曲线的线性趋势的改变可以有效地预测物相组成的改变且连续与飞秒激光光谱标定曲线有着相同的变化趋势。

• 单位
  湖南大学; 汽车车身先进设计制造国家重点实验室