热加工原理
7.1激光热加工原理
(2) 材料的加热 ➢设入射激光束的光功率密度为qi，材料表面吸收的光功率密度为q0 ，则有
q0 Aqi qi 1 R ➢激光从表面入射到材料内部深度为处的光强 qz q0eaz
➢一般将激光在材料内的穿透深度定义为光强降至I0/e时的深度，因而穿透深 度为1/a
T 0, AP
r0t
7.1 激光热加工原理
(2) 材料的加热
如果光照时间为有限长(s)，考察点离开表面的距离(cm)也不为零，此时圆形激 光光斑中心轴线上考察点的温度为
Tz,t 2AP
r0 2
kt
t
ierf
c
2
z kt
ierf c
z 2 r0 2
2 kt
进一步假设照射激光是高斯光束，且入射到表面上的光束有效半径为，则激光
7.1 激光热加工原理
(2) 材料的加热 ➢为了得到加热阶段的温度分布，必须求解热传导微分方程。对于各向同性的 均匀材料，激光加热的热传导偏微分方程的一般形式为
cl
T t
x
t
T x
y
t
T y
ztT z来自Qx,y,z,t
如果光功率的损耗全部变成热量，则有
Qx, y, z,t qx, y, z,t
(4) 激光等离子体屏蔽现象 ➢激光作用于靶表面，引发蒸汽，蒸汽继续吸收激光能量，使温度升高，最后 在靶表面产生高温高密度的等离子体。等离子体迅速向外膨胀，在此过程中继 续吸收入射激光，阻止激光到达靶面，切断了激光与靶的能量耦合。 如图7-2所示，为等离子云变化的过程
图7-2 等离子云变化的过程
7.1 激光热加工原理
1.对激光与材料的相互作用过程的物理描述可以分为以下四个方面：
材料热加工原理
材料热加工原理材料热加工是指通过加热和变形来改善材料的性能和形状的加工方法。
热加工可以使金属材料变得更加柔软，易于加工，同时也可以改变材料的组织结构和性能，使其具有更好的力学性能和耐磨性。
在工程领域中，热加工是一种常见的加工方法，它广泛应用于铸造、锻造、热轧、热挤压等工艺中。
热加工的基本原理是利用高温对金属材料进行加热，使其达到一定的塑性，然后通过外力使其发生塑性变形，从而改变其形状和性能。
热加工的原理主要包括以下几个方面：1. 材料的塑性变形。
在高温下，金属材料的塑性会大大增加，这是因为高温可以使金属晶粒的结构发生变化，使其形成一种较为柔软的状态，从而使得金属材料更容易发生塑性变形。
在热加工过程中，金属材料会受到外力的作用，从而发生塑性变形，改变其形状和性能。
2. 材料的组织结构变化。
在热加工过程中，金属材料的组织结构也会发生变化。
在高温下，金属材料的晶粒会发生再结晶，从而使其晶粒尺寸变大，晶界移动，晶粒形状发生变化，这些都会影响材料的性能。
通过控制热加工过程中的温度、变形速率等参数，可以使金属材料的组织结构得到精细化和均匀化，从而提高材料的力学性能和耐磨性。
3. 热加工的应用。
热加工广泛应用于金属材料的加工和制造过程中。
例如，在铸造过程中，通过对金属熔体进行热处理，可以使其达到一定的流动性，从而便于铸造成型；在锻造过程中，通过对金属坯料进行加热，可以使其变得更加柔软，从而便于进行塑性变形；在热轧和热挤压等工艺中，也需要对金属材料进行加热处理，以便于进行变形加工。
总之，材料热加工是一种重要的加工方法，通过控制热加工过程中的温度、变形速率等参数，可以使金属材料的组织结构得到精细化和均匀化，从而提高材料的力学性能和耐磨性。
在工程领域中，热加工被广泛应用于铸造、锻造、热轧、热挤压等工艺中，为材料加工和制造提供了重要的技术支持。
工程材料及热加工—钢的热处理原理
一、概述 二、钢的热处理原理
一、概述
1、定义： 将钢在固态下通过不同的加热、保温、冷却来改变金属 整体或表层的组织，从而改善和提高其性能的一种热加工 工艺。 工艺曲线：
2、目的： • 充分发挥材料的性能潜力。 • 调整材料的工艺性能和使用性能。
3、分类： • 普通热处理：整体穿透加热 • 表面热处理：表层的成分、组织、性能 • 特殊热处理：形变热处理、真空热处理
⑶ 马氏体型转变 • 定义：是指钢从奥氏体状态快速冷却(即淬火)而发生的无扩散型相变， 转变产物称为马氏体，马氏体是碳溶于α-Fe中的过饱和间隙式固溶体， 记为M。 • 转变特点：⑴无扩散性： ⑵降温转变: 过冷奥氏体向马氏体转变的开始温度用Ms 表示。而马氏体转变的终了温度用Mf表示。马氏体转变量是在Ms~Mf 温度范围内，通过不断降温来增加的。由于多数钢的Mf在室温以下， 因此钢快冷到室温时仍有部分未转变的奥氏体存在，称之为残余奥氏 体，记为Ar。 • 组织形态：钢中马氏体的形态很多，其中板条马氏体和片状马氏体最 为常见。 ⑴板条马氏体: 低碳钢＜0.2﹪中的马氏体组织是由许多成群的、相互平 行排列的板条所组成，故称为板条马氏体。板条马氏体的亚结构主要 为高密度的位错，故又称为位错马氏体。
二、钢的热处理原理
1、钢的临界温度 铁碳合金相图中组织转变的临界温度A1、A3、Acm 是在极其缓慢的加热和冷却条件下测定的。而在热处理中， 加热和冷却并不是极其缓慢的，和相图的临界温度相比发 生一定的滞后现象，也就是通常所说的需要有一定的过热 和过冷，组织转变才能充分进行。与相图上A1、A3、Acm 相对应，通常把实际加热时的临界温度用Ac1、Ac3、 Accm 表示，把实际冷却时的临界温度用Ar1、Ar3、Arcm 表示。
机械零件冷加工热加工原理
机械零件冷加工热加工原理机械零件的冷加工和热加工是机械制造中常用的两种加工方法，它们各自具有不同的工作原理和特点。
一、冷加工原理冷加工是指在常温下进行的加工过程，最常见的冷加工方法包括冷轧、冷拔和冷冲压等。
1.冷轧：冷轧是指将热轧钢板或钢带进行压下加工，以减少其厚度并改善表面质量。
冷轧一般使用的设备是冷轧机，其工作原理是通过两个或多个辊轮的转动，将钢板或钢带压下，使其产生塑性变形。
冷轧可以改变材料的力学性能、尺寸精度和表面质量，广泛应用于制造汽车、家电和建筑材料等领域。
2.冷拔：冷拔是指将金属材料通过钢筛或模具加工，使其产生塑性变形，并减小其截面积。
冷拔一般使用的设备是冷拔机，其工作原理是将金属材料塞入钢筛或模具中，然后通过拉拽或压制的方式进行加工。
冷拔可以改善金属材料的尺寸精度和表面光洁度，常用于制造轴类零件、螺纹和弹簧等。
3.冷冲压：冷冲压是指使用模具将金属材料通过冲击或剪切的方式进行形状加工。
冷冲压一般使用的设备是冲压机，其工作原理是通过将模具上的冲头施加压力，将金属材料冲击或剪切成所需形状。
冷冲压可以高效地生产各种形状复杂的零件，广泛应用于汽车、电子和机械制造等领域。
热加工是指在高温下进行的加工过程，最常见的热加工方法包括热轧、热冲压和热处理等。
1.热轧：热轧是指将金属材料加热至一定温度，然后通过辊轧机进行加工。
热轧的工作原理是通过将金属材料送入热轧机中，让辊轮的转动将其压下，并以高温软化的状态，使其产生塑性变形。
热轧可以提高金属材料的塑性，消除内应力，提高抗拉强度和韧性，常用于制造钢板、钢管和铝合金轧制材料等。
2.热冲压：热冲压是指在金属材料加热至一定温度后，使用模具将其冲击或剪切成所需形状。
热冲压的工作原理和冷冲压类似，只是加工过程中使用的金属材料处于高温状态。
热冲压可以提高金属材料的塑性，改善加工性能，并且能够加工更高硬度的金属材料。
3.热处理：热处理是指将金属材料加热至一定温度后，进行一系列的冷却或保温处理，以改善其组织结构和性能。
铝材的热加工原理及应用
铝材的热加工原理及应用1. 引言铝材作为一种广泛应用于工程领域的材料，其热加工技术在铝材加工中具有重要的地位。
本文将介绍铝材热加工的基本原理以及在工程应用中的具体应用。
2. 铝材的热加工基本原理铝材的热加工是通过控制材料的温度和应力，使其发生塑性变形，以达到材料形状调整或表面性质改善的目的。
以下是一些常用的铝材热加工方法：2.1 热轧热轧是指将高温下铝材进行连续的加工，通常在500℃以上进行。
这样可以大大降低铝材的强度和硬度，使其更容易进行变形。
热轧可用于生产铝板、铝带等产品。
2.2 热挤压热挤压是指将铝坯加热到较高温度，然后在模具中施加压力，使其通过钢模孔进行挤压成型。
这种方法常用于生产铝管、铝型材等产品。
2.3 铝材的热处理铝材的热处理是指将铝材加热到一定温度，然后进行退火、淬火等处理，以改变其内部结构和性能。
这样可以提高铝材的强度、硬度和耐腐蚀性。
3. 铝材热加工的工程应用铝材热加工在工程应用中有广泛的应用场景，以下是一些典型的应用场景：3.1 航空航天工业铝材热加工在航空航天工业中的应用非常广泛。
通过热加工可以生产各种形状复杂的铝合金零件，如发动机外壳、机翼等。
3.2 汽车制造业铝材热加工在汽车制造业中的应用越来越广泛。
通过热加工可以生产轻量化的汽车零部件，提高车辆的燃油效率和性能。
3.3 建筑与装饰工业铝材热加工在建筑与装饰工业中也有重要应用。
通过热加工可以生产各种铝合金型材，用于建筑结构和室内装饰。
3.4 电子工业铝材热加工在电子工业中的应用日益增多。
通过热加工可以生产铝基板、散热器等用于电子器件的关键部件。
4. 结论铝材的热加工是一种重要的材料加工技术，通过控制材料的温度和应力，在工程应用中能够实现铝材的形状调整和性能改善。
在航空航天、汽车制造、建筑装饰和电子工业等领域，铝材热加工都有着广泛的应用。
随着科技的进步，铝材热加工技术将会越来越重要，为各个行业的发展做出贡献。
以上是铝材的热加工原理及应用的简要介绍，由于篇幅限制，本文只涉及了一些基础知识和典型应用场景，希望可以对读者了解铝材热加工提供一些帮助。
热加工对食品品质的影响
干热
140~180℃ 。
2 热处理时介质或食品成份对耐热性的影响
（3）糖
高浓度糖液对受处理的细菌的芽孢有保护作用， 低浓度糖液对细菌耐热力影响不大。
原因：糖液会导致细胞原生质脱水、降低Pro 凝固时间及提高凝固温度。
10%糖只能抑制小部份M
50%浓度，抑制酵母
一般以 60%浓度，抑制腐败菌
80%浓度，抑制细菌及酵母
食品的热加工，其目的是为了延长食品的货架期。
主要内容
高温对微生物的影响； 产品货架期和安全性的确定； 热加工对食品品质的影响； 介绍定量测定热加工对食品影响的计算
方法。
2.1 高温对微生物的影响
在一定的环境条件和一定温度下，微生 物随时间而死亡时的活菌残存数是按指 数递减或按对数周期下降的。
定义：在任何特定的热力致死条件下将细菌或 芽孢数减少到某一程度如10-n时所需要的热处 理时间（min）。
TRT=nD。 n值就是活菌递减的对数周期数，故可称之为
递减指数。选取的n值愈大，活菌的残存概率 愈小。
高温对微生物的影响
D值（Decimal reduction time） 热力致死时间（Thermal death time，
Z值
引起热力致死时间产生一个对数循环减少所需要增 加的温度，即TDT变化90%（一个对数循环）所对 应的温度变化值，℃。即热力致死时间曲线上的斜 率。
D值和Z值
微生物的热力致死情况
食品中的酶
营养成分 食品感官指标
热破坏情况
热力递减致死时间 （Thermal reduc蛋白质凝固，降低微生物 耐热性。
热处理温度越高，杀死一定数量的细菌 芽孢所需要的时间愈短。
4、原始活菌数（污染程度）
热加工
热加工金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称叫热加工。
有时也将热切割、热喷涂等工艺包括在内。
热加工能使金属零件在成形的同时改善它的组织，或者使已成形的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。
铸造、焊接是将金属熔化再凝固成型。
热扎、锻造是将金属加热到塑性变形阶段，再进行成型加工，如合金钢需加热到形成均匀奥氏体后，进行热扎、锻造，温度低塑性不好，易产生裂纹，温度过高金属件易过分氧化，影响加工件质量。
金属热处理只改变金属件的金相组织，它包括：退火、正火、淬火、回火等。
热加工金属铸造,热轧，锻造，焊接和金属热处理等工艺的总称叫热加工。
有时也将热切割，热喷涂等工艺包括在内。
热加工能使金属零件在形成的同时改善它的组织，或者使已成型的零件改变结晶状态以改善零件的机械性能。
在实习过程我们主要进行了焊工实习和铸造实习以及热处理。
金属热处理只改变金属件的金相组织，它包括：退火、正火、淬火、回火等。
铸造，焊接是将金属熔化再凝固成型。
铸造过程中，铸件的质量与合金的铸造性能密切相关。
影响铸造性能的因素很多，除合金元素的化学成分外，还有工艺因素等。
因此，掌握合金的铸造性能，采取合理的工艺措施，可以防止铸造缺陷，提高铸件质量。
其中影响充型能力的外界因素有铸型条件、浇注条件和铸件结构等。
这些因素主要是通过影响金属与铸型之间的热交换条件，从而改变金属液的流动时间，或是影响金属液在铸型中的水动力学条件，从而改变金属液的流动速度来影响合金充型能力的。
如果能够使金属液的流动时间延长，或加快流动速度，就可以改善金属液的充型能力。
（1）铸型条件铸型的导热速度越大或对金属液流动阻力越大，合金的充型能力越差。
例如，液态合金在金属型中的充型能力比在砂型中差。
型砂中水分过多，排气不好，浇注时产生大量气体，会增加充型的阻力，使合金的充型能力变差。
（2）浇注条件在一定范围内，提高浇注温度，可使液态合金粘度下降，流速加快，还能使铸型温度升高，金属散热速度变慢，从而大大提高金属液的充型能力。
金属热处理原理与工艺
金属热处理原理与工艺金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。
这种方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。
金属热处理可以改善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能，从而满足不同的工业应用需求。
金属热处理的原理金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。
当金属材料受到热加工时，温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加，晶粒之间的间距变大，这使得金属的塑性和韧性增加。
而当金属材料受到冷加工时（如锻造、轧制），由于冷加工过程中金属材料处于冷却状态，因此晶粒不会发生明显的变形，而是保持原来的晶粒组织。
这种组织结构会使金属变得更加硬而脆，但相应的韧性和延展性会降低。
金属热处理的工艺金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。
根据不同的处理效果，这些步骤的温度和时间可以做出相应的调整。
以下是几种常见的金属热处理方法：1. 灭火处理：灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。
这种处理可以改变金属的组织结构，从而提高其硬度和强度。
灭火处理通常适用于需要较高硬度和强度的金属制品。
2. 固溶处理：固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温，使固态的金属中的固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。
这种处理可以改变金属的组织结构，从而提高其韧性和延展性。
固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。
3. 时效处理：时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温，然后迅速冷却后再进行再加热保温的过程。
这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物，从而提高金属的强度和硬度。
时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。
4. 钝化处理：钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后，在空气或氧化性环境中，使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。
这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。
金属热处理是一种重要的金属加工工艺，可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数来实现不同的处理效果，以满足不同的工业应用需求。
金属工艺学热加工工艺基础
金属工艺学热加工工艺基础引言热加工是指将金属材料在高温条件下进行加工和塑性变形的工艺。
它是金属工艺学中最常用的一种加工方法。
本文将介绍金属工艺学热加工的基础知识和常见工艺，包括热加工的定义、分类、应用领域以及热加工工艺的基本原理和过程。
热加工的定义和分类热加工是指将金属材料在高温条件下进行加工和塑性变形的工艺，通过加热金属材料，使其达到高温状态下的可塑性，从而改变其形状和性能。
热加工可以分为以下几个分类：1.锻造：将金属材料加热至塑性变形温度，在模具的作用下施加压力，使金属材料发生塑性变形，得到所需形状的工艺方法。
2.热轧：将金属坯料加热至塑性变形温度，通过连续轧制的工艺，将金属坯料压制成所需的薄板、条材等形状的工艺方法。
3.热挤压：将金属材料加热至塑性变形温度，在模具作用下施加压力，使金属材料发生塑性变形，得到所需形状的工艺方法。
4.热拉伸：将金属材料加热至塑性变形温度，在拉伸力作用下使其发生塑性变形的工艺方法。
热加工的应用领域热加工在许多领域都有广泛的应用，包括以下几个方面：1.金属制造业：热加工是制造金属制品的主要方法之一，应用于汽车、船舶、机械设备等各个领域。
2.建筑业：热加工在建筑业中主要应用于金属结构件的制造和加工，如桥梁、厂房等。
3.能源行业：热加工在能源行业中用于制造燃烧设备、锅炉等。
4.航空航天业：热加工在航天航空行业中用于制造航空发动机、航天器件等。
热加工工艺的基本原理和过程热加工工艺的基本原理是将金属材料加热至塑性变形温度，使其处于可塑性状态，通过施加力或形变方式，使金属材料发生塑性变形，从而获得所需形状和性能的工艺方法。
热加工工艺的基本过程包括以下几个步骤：1.加热：将金属材料加热至塑性变形温度，通常使用火焰加热、电阻加热等方法。
2.塑性变形：在加热状态下，施加力或形变方式使金属材料发生塑性变形，通常使用压力、拉伸等方法。
3.冷却：经过塑性变形后，将金属材料冷却至室温，使其保持所需形状和性能。
第三章食品的热加工
3.1.2 日本主要罐头产品的进口状况
2005年，日本的罐头进口量为838166吨，是2004年的 103.4%。
剔除价格上涨因素，大部分进口商品的价格有所上升 ，同时，进口品的价格仍然比日本国产品具有价格优 势。
主要的进口增加的品种有鲣鱼、桃子、蜜橘、番茄、牛肉、 肉类沙司等。
图2 日本各类罐头的生产数量表
第9页，共159页。
根据日本国内的总生产量和进口量，可以计 算出日本国民大约每人每年消费39罐（每罐 按照250g计算）。
果汁、咖啡、茶饮料等罐头饮料的生产量， 2004年357万吨左右，约为10年前的70%， 人均消费164罐（每罐按照205g折算）。
美国，罐头的人均年消费90公斤，日本40公 斤，一个普通英国家庭在一周内通常吃15个 罐头，而我国每年人均不到1公斤。
占罐头食品进口总量 45．6％ 44．7％ 5．l％ 3．4％ 1．2％
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2000年进口的水果罐头总计＄246,653,000
，主要类别区分如下：
1）桃 ......＄65,759,000 （中国43%、南非
29%、希腊17%、澳大利亚6%、其他5%）
2）菠萝.... ＄41,137,000 （泰国50%、菲律
第19页，共159页。
1. 食品pH值与腐败菌的关系
▪ 各种腐败菌对酸性环境的适应性不同，而各种食 品的酸度或pH值也各有差异。
▪ 根据腐败菌对不同pH值的适应情况及其耐热性， 罐头食品按照pH不同常分为四类：低酸性、中酸
性、酸性和高酸性 ▪ 在罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以
为界线。 ▪ 任何工业生产的罐头食品中其最后平衡pH值高于
细胞间结构的破坏并导致细胞分离上述两种效应导致细胞压力和细胞间黏结作用丧失从而使制品脆度丧失和变软蛋白质变性导致由于蛋白质变性引起的溶解性弹性和柔性从而导致沉淀凝胶持水性下降等一些问题在蔬菜和水果中软化可能是由于果胶的水解淀粉的糊化半纤维素的部分溶解以及细胞压力的丧失为了提高罐藏产品的硬度可以在热烫液中或盐水或糖浆中加入钙盐以形成不溶性的果胶钙盐乳酸钙用于苹果这是由于不同产品中果胶脱甲酯化程度不同
热加工工艺
• 陶瓷热压
• 减少能源消耗
• 陶瓷注射成型
• 减少环境污染
热加工工艺在复合材料加工中的应用
热加工工艺在复合材料加工中的应用
• 复合材料固化
• 复合材料熔融
• 复合材料热压
• 复合材料注射成型
热加工工艺在复合材料加工中的优势
• 提高材料性能
• 降低生产成本
• 减少能源消耗
• 减少环境污染
05
热加工工艺的节能减排技术
热加工工艺的环保措施
• 环境污染
• 清洁能源应用
• 资源消耗
• 设备能效提高
• 废弃物处理
• 工艺参数优化
• 废热回收利用
热加工工艺的安全与环保管理
热加工工艺的安全与环保管理
热加工工艺的安全与环保管理体系
• 安全管理制度
• 安全与环保管理机构
• 环保管理制度
• 安全与环保管理制度
• 安全与环保培训
• 加热速度快
• 材料变形大
• 工艺过程复杂
热加工工艺的基本原理
01
热加工工艺原理
• 热力学原理
• 材料学原理
• 动力学原理
02
热加工工艺过程
• 加热阶段
• 变形阶段
• 冷却阶段
03
热加工工艺影响因素
• 材料性能
• 加热温度
• 变形速度
• 冷却速度
热加工工艺的应用领域
航空航天领域
汽车制造领域
船舶制造领域
能源领域
• 航空器零部件制造
• 发动机零部件制造
• 船舶零部件制造
• 核反应堆零部件制造
• 航天器零部件制造
• 底盘零部件制造
• 潜艇零部件制造
激光热加工原理 激光原理及应用 [电子教案]电子
![激光热加工原理 激光原理及应用 [电子教案]电子](https://img.taocdn.com/s3/m/2fba407d0622192e453610661ed9ad51f11d5456.png)
激光热加工原理激光原理及应用第一章：激光概述1.1 激光的概念激光的定义激光的特点1.2 激光的产生原理激光的工作原理激光的产生过程1.3 激光的性质激光的单色性激光的方向性激光的相干性第二章：激光热加工原理2.1 激光加热原理激光加热的过程激光加热的机制2.2 激光热加工的特点高能量密度局部加热快速加工2.3 激光热加工的应用范围材料加工生物医学能源领域第三章：激光切割与焊接3.1 激光切割原理及设备激光切割的原理激光切割设备的组成3.2 激光切割的应用金属材料切割非金属材料切割3.3 激光焊接原理及设备激光焊接的原理激光焊接设备的组成3.4 激光焊接的应用金属材料焊接微电子器件焊接第四章：激光表面处理4.1 激光熔覆原理及工艺激光熔覆的原理激光熔覆的工艺参数4.2 激光熔覆的应用改善材料性能修复磨损零件4.3 激光打标原理及工艺激光打标的原理激光打标的工艺参数4.4 激光打标的应用产品标识防伪技术第五章：激光加工技术的未来发展5.1 激光加工技术的发展趋势激光器技术的进步激光加工技术的创新应用5.2 激光加工技术在制造业的应用自动化生产智能制造5.3 激光加工技术在科研领域的应用生物医学研究新材料研究第六章：激光热加工技术在材料加工领域的应用6.1 金属材料加工激光切割、焊接、打标、雕刻在金属加工中的应用激光熔覆技术在改善金属表面性能中的应用6.2 非金属材料加工激光切割、打标在塑料、玻璃、陶瓷等非金属材料中的应用激光雕刻在木材、皮革等材料加工中的应用6.3 复合材料加工激光加工技术在复合材料切割、焊接、打标等中的应用激光加工技术在复合材料结构件制造中的应用第七章：激光热加工技术在生物医学领域的应用7.1 激光切割、焊接在生物医学中的应用激光加工技术在生物医学器械制造中的应用激光加工技术在组织切割、焊接中的应用7.2 激光打标、雕刻在生物医学中的应用激光打标技术在生物医学器械标识中的应用激光雕刻技术在生物医学模型制造中的应用7.3 激光热加工技术在生物组织工程中的应用激光熔覆技术在生物支架制造中的应用激光加工技术在生物医用材料表面改性中的应用第八章：激光热加工技术在能源领域的应用8.1 激光切割、焊接在能源领域的应用激光加工技术在太阳能电池板制造中的应用激光加工技术在燃料电池制造中的应用8.2 激光打标、雕刻在能源领域的应用激光打标技术在能源设备标识中的应用激光雕刻技术在能源器件制造中的应用8.3 激光热加工技术在新型能源材料加工中的应用激光熔覆技术在制备新型能源材料中的应用激光加工技术在能源材料表面改性中的应用第九章：激光热加工技术的环境保护与安全9.1 激光加工技术对环境的影响激光加工技术的环境友好性激光加工技术的环保措施9.2 激光加工技术的安全问题激光加工过程中的安全防护激光加工设备的安全操作9.3 激光加工技术的环保与安全监管激光加工技术的环保法规与标准激光加工技术的安全管理制度第十章：激光热加工技术的创新与发展趋势10.1 激光加工技术的创新新型激光器的研究与应用激光加工技术的集成与自动化10.2 激光加工技术的发展趋势激光加工技术在更多领域的应用激光加工技术与其他制造技术的融合发展10.3 激光加工技术的产业化与商业化激光加工技术的产业化进程激光加工技术的商业化前景重点和难点解析重点环节1：激光的产生原理及过程激光的产生原理涉及到光学、物理学等多个领域的知识，对于理解激光热加工原理至关重要。
热加工传输原理
热加工传输原理大作业学院：材料学院学号：1092910307姓名：费义鹍搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与实例摘要：使用FLUENT流体工程仿真软件对搅拌摩擦焊缝金属的塑性流动进行数值模拟, 初步得出搅拌摩擦焊焊缝塑性流体流动规律, 并进行试验分析与验证。
试验结果表明: 随着距轴肩和搅拌针距离的增大, 速度场开始减弱, 焊缝金属由顶面向底面、由搅拌区向旋转区的流动也随之减弱; 水平方向计算结果与试验结果基本吻合。
搅拌工具旋转速度是影响接头成型形貌的关键原因之一, 速度过低有可能会导致隧道型孔洞缺陷。
采用铝箔作为标示材料, 研究了旋转速度、焊接速度、下压量等参数铝合金搅拌摩擦焊焊缝金属流动形态的影响。
结果表明: 焊缝金属的流动形态由4 个特征区域组成, 即水平流动区、紊流区、洋葱环区和刚塑性迁移区。
关键词：搅拌摩擦焊; 流动形态; 模拟; 焊接参数; 隧道型孔洞，金属流动。
第一部分：搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态搅拌摩擦焊接过程中的流场形态对于理解搅拌摩擦焊焊缝成形机理, 分析孔洞和焊缝成形不良等焊接缺陷的产生, 具有重要的理论意义; 对于优化焊接工艺, 控制焊缝接头的组织和性能, 提高焊接质量具有重要的实用价值。
关于塑性材料流动行为的研究方法主要包括钢球跟踪技术、微观组织图像和标签法等。
Reynolds初步分析了材料流场变化趋势以及影响因素。
王希靖、韩晓辉采用建模软件GAMBIT建立了流场的三维实体模型, 并采用非均匀四面体网格划分技术,建立了求解的三维有限元模型。
笔者就搅拌摩擦焊焊缝材料塑性流动规律使用FLUENT流体工程仿真软件对搅拌摩擦焊缝金属的塑性流动进行了数值计算与模拟; 初步得出了搅拌摩擦焊缝塑性流体流动规律及模型, 并进行了试验验证与分析。
在实验中进一步对速度场与隧道型孔洞产生的机理之间的关系进行了初步的分析。
一焊缝塑性流体流动规律的数值模拟及求解搅拌摩擦焊焊缝的塑性流场是一个不可压缩的粘性流场, 结合搅拌摩擦焊的流场特征, 采用建模软件GAMBIT建立了流场的三维实体模型, 并采用非均匀四面体网格划分技术, 建立了求解的三维有限元模型。
热加工实训报告
热加工实训报告一、引言热加工是指通过加热材料使其达到一定温度，然后进行成形或加工的工艺过程。
热加工广泛应用于金属、塑料、陶瓷等材料的加工领域，具有高效、精确、灵活等特点。
本报告将以热加工实训为主题，分析热加工的原理、方法和应用。
二、热加工原理热加工原理基于材料的热膨胀性质，通过加热材料使其达到变形温度，然后施加一定的力使其产生塑性变形，最终得到所需形状和尺寸的工件。
热加工的主要原理有以下几种：1. 热挤压：将加热后的材料放入模具中，通过挤压力使其通过模具的缝隙，形成所需要的截面形状。
热挤压主要应用于金属材料的加工，如铝合金、铜合金等。
2. 热轧：将加热后的金属材料放入轧机中，通过辊轧的力量使其产生塑性变形，最终得到所需的板材或型材。
热轧广泛应用于钢铁工业，是制造钢板、钢管等产品的重要工艺。
3. 热冲压：将加热后的金属材料放入冲床中，通过冲压模具的冲击力使其产生塑性变形，最终得到所需形状的工件。
热冲压常用于汽车零部件和家电产品的制造。
4. 热拉伸：将加热后的塑料材料放入拉伸机中，在一定的拉伸力和温度下，使其发生塑性变形，最终得到所需的塑料制品。
热拉伸主要应用于塑料瓶、塑料膜等制品的生产。
三、热加工方法热加工方法根据加热方式的不同可以分为以下几种：1. 火焰加热：利用火焰喷枪将燃料和氧气混合燃烧，产生高温火焰，对工件进行加热。
火焰加热主要应用于金属的局部加热，如焊接、热切割等工艺。
2. 感应加热：通过感应加热设备产生高频电磁场，使工件内部发生涡流，产生热量进行加热。
感应加热主要应用于金属的整体加热，如热处理、熔炼等工艺。
3. 电阻加热：利用电流通过工件产生热量，对工件进行加热。
电阻加热主要应用于金属材料的加热和塑料材料的熔融。
4. 热浸渍：将工件浸入加热的液体中，通过传导热量使其加热。
热浸渍主要应用于塑料材料的加热和涂层的热处理。
四、热加工应用热加工在工业生产中有着广泛的应用，以下是几个典型的应用领域：1. 金属加工：热加工是金属材料加工的重要方法，广泛应用于钢铁、铝合金等金属材料的制造。
铝合金热加工处理工艺及原理科普
铝合金热加工处理工艺及原理科普铝合金在高温下塑性高、抗力小、原子扩散过程加剧，热变形过程中伴随着回复再结晶，有利于改善合金组织。
热变形主要对材料有如下影响：热变形过程中，金属内部的晶粒、杂质和第二相及各种缺陷将沿最大延伸主变形方向被拉长，组织拉长方向的强度一般高于其它方向的强度，材料表现出不同程度的各向异性。
此外，热变形时也可能同时产生变形织构及再结晶结构，它们也会使材料出现方向性及不均匀性。
热变形过程中硬化和软化过程是同时发生的。
变形破碎了粗大的柱状晶粒，使材料的组织成为较为细小的变形晶粒，加工硬化与动态回复再结晶机制同时起作用。
由于原子在高温作用下热运动加强，在应力作用下，由于原子发生自由扩散和互扩散，使铸锭化学成分的不均匀性相对减少，还能使某些微小的裂纹得以愈合。
铝合金在高温变形时，加工硬化特征与变形温度及变形速度有关，加工温度越高，变形速度越慢，则加工硬化值越小。
铝及铝合金具有较高的堆垛层错能，扩展位错较窄，极易发生动态回复形成亚晶组织，变形温度高且变形速度快时，所形成的亚晶粒尺寸较小。
若变形后快冷，再结晶过程可能被抑制，高温变形时形成的亚晶会保留下来，合金的强度与亚晶粒尺寸有关，这种强化称为亚结构强化或亚晶强化。
可能的动态回复机制主要有：1）刃型位错攀移；2）螺型位错的交滑移；3）钉扎位错脱钉及三维位错网络的脱缠；4）滑动螺型位错上刃型割阶的非守恒运动。
宏观上，动态回复材料的应力一应变曲线表现为流变应力达到一稳态值。
亚结构主要产生于铝合金热变形过程中的动态回复阶段，随着变形程度的增大，晶粒被拉长，但亚结构仍为等轴的亚晶粒。
铝合金热加工过程是一个极其复杂的高温、动态、瞬时过程，在高温变形中会经历加工硬化、动态回复或动态再结晶等过程，各种变形机制共同作用决定着铝合金的高温变形特点，实际生产中工艺参数的优化非常复杂。
铝合金热变形工艺——铝合金板带材热轧。
一般工业用高强铝合金轧制板、带材（厚度为600mm的板材）,不适用于深冲等极端冷成形方式，因为自身的延展性的限制，故热轧是一种相对优良的工艺方法。
制造原理的知识点总结
制造原理的知识点总结一、制造原理概述1. 制造原理的定义制造原理是指在特定的材料、设备、工艺和方法条件下，通过一系列的物理、化学和机械变化过程，将原材料转变为产品的过程。
它是制造工程中最基本的和最核心的环节，通过提高制造原理的水平和效率，可以大幅提高产品的质量和生产效率。
2. 制造原理的分类制造原理根据不同的工艺过程和应用领域，可以分为机械加工原理、热加工原理、化学加工原理、电子加工原理以及生物加工原理等多个类别。
二、机械加工原理1. 机械加工的概念机械加工是指通过机械设备，对工件进行加工，对其尺寸、形状、表面粗糙度和位置等进行一系列调整和改善的加工过程。
常见的机械加工包括车削、铣削、钻削、磨削等。
2. 机械加工原理机械加工的原理包括切削原理、磨削原理、镗削原理、铰削原理和攻削原理等。
切削原理是指在机床上使用刀具对工件进行切削的原理，通过形成切屑，不断减少工件尺寸来达到加工目的。
磨削原理是指使用磨料颗粒对工件表面进行磨削的原理，通过磨料颗粒与工件表面之间的相互磨擦和切削作用，去除表面的金属层，使其表面变得光洁平整。
镗削原理是指使用刀具对工件进行孔内加工的原理，通过旋转刀具的切削作用，去除孔壁内层金属，使孔壁平整光洁。
铰削原理是指使用铰削工具对工件进行内螺纹加工的原理，通过旋转铰削工具和底孔内螺纹的相互配合，使螺纹的轮廓精确成形。
攻削原理是指使用攻丝工具对工件进行外螺纹加工的原理，通过旋转攻丝工具的切削作用，将螺纹列进行切削。
3. 机械加工的工艺机械加工的工艺包括加工毛坯、加工工序、加工参数选择、刀具选型、切削速度和进给量的确定、冷却润滑等。
三、热加工原理1. 热加工的概念热加工是指利用高温和压力，对金属进行热变形、热处理、熔炼等一系列工艺过程，实现对金属的塑性加工、熔炼和变形等。
2. 热加工原理热加工的原理包括锻造原理、轧制原理、挤压原理、模锻原理和焊接原理等。
锻造原理是指将金属锻造在一定温度和压力下，通过冷热锻造设备，对金属进行塑性变形，并利用模具等工装，使金属得到一定形状和尺寸的工艺过程。
《食品的热加工》课件
本PPT课件将介绍食品的热加工，包括热加工的概念、过程和原理、种类、安 全和卫生、应用和发展等内容。
热加工的概念
什么是热加工？
热加工是指通过升高食品温 度，应用热能对食品进行变 性、破坏微生物、改变口感 等加工过程。
热加工的好处是什么？
热加工可以提高食品的风味、 延长保质期、消灭有害细菌， 同时增加产品的多样性。
热加工的方法有哪些？
热加工方法包括烘烤、煮沸、 蒸煮、炸炒等，每种方法都 有不同的应用场景和效果。
热加工的过程和原理
1
热加工的原理是什么？
2
热加工的原理基于物质的热传导、热膨
胀、水分蒸发等物理和化学变化，实现
对食品的改良和加工。
3
热加工的步骤和过程详解
热加工的步骤包括原料准备、预处理、 加热、冷却等，每个步骤都有不同的目 的和操作。
总结
热加工的重要性和作用
热加工是食品加工中的重要环节，通过温度和热能的调控，改善和创造新的食品产品。
热加工的应用广泛性
热加工涉及各个食品细分领域，为消费者提供了丰富的食品选择。
热加工对食品工业的影响和贡献
热加工不仅带动了食品工业的发展，也改善了人们的生活质量和健康。
热加工的安全和卫生
1 热加工的安全和卫生问题
热加工涉及高温和食品微生物控制，需要遵守安全操作规程，确保食品质量和消费者健 康。
2 热加工过程中需要注意的问题
如加热时间掌控、原料选择、食品容器清洁等，都是热加工中需要注意的关键问题。
3 热加工的食品安全法规
了解和遵守相关的食品安全法规和标准，是保障热加工食品安全的重要手段。
热加工的影响因素有哪些？
热加工受到时间、温度、湿度、添加剂 等因素的影响，不同因素会影响热加工 产生的效果。
第三章__食品的热处理和杀菌技术分析
6D
7D 8D
10-2
10-3 10-4
食品保藏原理
从表可以看出，从5D以后，为负指数，也就是说有 1/10~1/10000活菌残存下来的可能。 细菌和芽孢按分数出现并不显示实际个数，这只是表明 理论上很难将活菌完全消灭掉。 实际上，这应该从概率的角度来考虑，如果100支试管 中各有1ml悬浮液，每ml悬浮液中仅含有1个芽孢，经过5D 处理后，残存菌数为10-1，即1/10活，也就是100支试管中可 能有90支不再有活菌存在，而10支尚有活菌的可能。
不同温度时炭疽菌芽孢的活菌残存数曲线
食品保藏原理
热处理温度对玉米汁中平酸菌死亡时间的影响
平酸菌 芽孢全 部死亡 所需时 间/min 1200 600 平酸菌 芽孢全 部死亡 所需时 间/min 70 19 平酸菌 芽孢全 部死亡 所需时 间/min 3 1
温度/ ℃
温度 /℃
温度/℃
100 105
二、热烫的目的 首要目标：钝化酶、稳定产品性质；其次 是减少M。
食品保藏原理
二、影响热烫效果的因素包括：
热烫时间 热烫温度、介质 及时冷却 Ph值
第三节 食品的罐藏
食品保藏原理
何为食品罐藏？特点？ 两个要素：容器的密封性和商业无菌 发展历史： 1806-1810年诞生了世界上第一批罐头食品 1810年发明了镀锡薄板罐 1849创办第一个罐头工厂 1847年发明高压杀菌锅 我国的罐头工业创建于1906年
1000
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100
10
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1 95 100 105 110 115 120 125 ±¾ É ú Î Â ¶ È (¡ æ )
热力致死时间曲线