Análise de tensões residuais pela técnica de difração de raios X em processos de soldagem MIG

Nesse trabalho foram realizados experimentos para determinar as tensões residuais introduzidas no Aço A36, que é uma liga de baixo carbono e que é muito utilizado em vários setores da produção industrial, quando esta é submetida à soldagem do tipo MIG (Metal Gas Inert). A escolha desse tipo de soldagem foi para manter constantes os parâmetros que pudessem influenciar nos resultados. Nessa análise foi verificada a distribuição das tensões residuais na zona termicamente afetada, a distribuição da tensão em relação a profundidade. Para isso usamos uma remoção eletrolítica e um corte transversal pelo processo de eletroerosão. Nesse trabalho foi usado o método do sen2, devido a sua facilidade para a análise dos dados do Programa PSD. O resultado das mediadas realizadas na região do cordão de solda, zona termicamente afetada (ZTA) e metal base próxima da ZTA, mostrou uma variação da distribuição da tensão em relação à profundidade do material e na distância do ponto de soldagem. No ponto de soldagem um aumento da tensão em relação à profundidade do material. Os fatores que influenciaram na introdução dessas tensões no processo de soldagem, foram causados pelo gradiente de temperatura, pelo resfriamento heterogêneo do material e também pelo resfriamento rápido da superfície

热容型板条激光器的感应折射率计算

高平均功率固体激光器的增益介质由于受热而容易发生畸变,如常用材料YAG,波前畸变和去偏振现象会同时发生,高热负载固体激光介质的热效应已成为制约激光器输出功率进一步提高的严重障碍。给出一种计算热容型板条激光器热感生折射率的方法。把YAG晶体的四阶压光张量从晶胞坐标系转换到实验室坐标系,采用经过坐标转换后的新的张量,可以分析在YAG激光器中任意应力分布引起的热感应双折射。进一步的计算表明,在zigzag板条激光器中,应力双折射率与板条从晶体毛胚上切割成材的角度有关。同时也对热容板条激光器的热效应和应力特性进行了二维的理论性概述。

锯齿形板条抽运结构的热效应数值比较

激光二极管抽运的全固态激光器中,除了激光介质的温度分布和热透镜效应以外,抽运、冷却结构对获得高光束质量、高功率激光输出至关重要。基于热传导方程,在相同的抽运功率和传导冷却边界条件下,对单侧面抽运锯齿形(zigzag)板条、单侧面键合锯齿形板条、部分抽运板条三种不同抽运结构的温度分布、热致应力、温度导致的折射率变化进行了详细的分析,并通过光线追迹方法,比较了光束在锯齿形面内和垂直于锯齿形面内的光程差,由光程差曲线分析了激光束的热透镜效应。对三种抽运结构的端面温度、端面变形和端面变形导致的光程差也进行了对比分

激光热处理对化学沉积Ni-P合金薄膜性能的影响

用扫描电镜(SEM)观察了化学沉积Ni-P合金薄膜/单晶硅基体的结构与颗粒度,利用X射线衍射(XRD)技术测试了其化学沉积后的残余应力,测量了激光热处理后残余应力的变化规律,分析了残余应力对磨损性能及界面结合强度的影响。实验结果表明,化学沉积Ni-P合金薄膜/硅基体的残余应力均表现为拉应力,经过激光热处理后残余应力发生了变化,由高值的拉应力变为低值的拉应力或压应力；薄膜残余应力对其磨损性能有明显的影响,其磨损量随着残余应力的减小而减小；薄膜与基体结合强度随着残余应力的增大而减小,合理地选择激光热处理参数可

ZrO2／SiO2多层膜中膜厚组合周期数及基底材料对残余应力的影响

ZrO2／SiO2多层膜由相同沉积条件下的电子束蒸发方法制备而成，通过改变多层膜中高(ZrO2)、低(SiO2)折射率材料膜厚组合周期数的方法，研究了沉积在熔石英和BK7玻璃基底上多层膜中残余应力的变化．用ZYGO光学干涉仪测量了基底镀膜前后曲率半径的变化，并确定了薄膜中的残余应力．结果发现，该多层膜中的残余应力为压应力，随着薄膜中膜厚组合周期数的增加，压应力值逐渐减小．而且在相同条件下，石英基底上所沉积多层膜中的压应力值要小于BK7玻璃基底上所沉积多层膜中的压应力值．用X射线衍射技术测量分析了膜厚组合周

沉积参量及时效时间对SiO2薄膜残余应力的影响

SiO2薄膜由电子束蒸发方法沉积而成。用GPI数字波面光学干涉仪测量了不同沉积条件下玻璃基底镀膜前后曲率半径的变化，并确定了SiO2薄膜中的残余应力。在其他条件相同的情况下，当沉积温度由190℃升高到350℃时，SiO2薄膜中的压应力由一156MPa增大为-289MPa。氧分压由3．0×10^-3Pa升高到13．0×10^-3Pa时，SiO2薄膜中的应力由-223．5MPa变为20．4MPa。通过对薄膜折射率的测量，发现薄膜的堆积密度随沉积条件的改变也发生了规律性的变化。应力的变化主要是由于沉积时蒸发粒子

氧分压对电子束蒸发SiO2薄膜机械性质和光学性质的影响

采用ZYGO MarkⅢ-GPI数字波面干涉仪、NamoScopeⅢa型原子力显微镜对不同氧分压下电子束蒸发方法制备的SiO2薄膜中的残余应力及表面形貌进行了研究，结果发现：随着氧分压的增大，薄膜中的压应力值逐渐减小，最后变为张应力状态；同时薄膜的表面粗糙度也随着氧分压的增大而逐渐增大，另外，折射率对氧分压也非常敏感，随着氧分压的增大呈现出了减小的趋势，这些现象主要是由于氧分压的改变使得SiO2薄膜结构发生了变化引起的。

沉积温度对电子束蒸发HfO2薄膜残余应力的影响

采用电子束蒸发沉积方法在BK7玻璃基底和熔融石英基底上沉积了HfO2薄膜，研究了不同沉积温度下的应力变化规律。利用ZYGO干涉仪测量了基片镀膜前后曲率半径的变化，计算了薄膜应力。结果发现在所考察的实验条件下HfO2薄膜的残余应力均为张应力，应力值随沉积温度的升高先增大后减小。两种基底上薄膜的残余应力的主要产生机制不同。对于BK7玻璃基底HfO2薄膜的残余应力起决定作用的是内应力，熔融石英基底上HfO2薄膜的残余应力在较低沉积温度下制备的薄膜起决定作用的是热应力，在沉积温度进一步升高后内应力开始起决定作用。

沉积温度对HfO2薄膜残余应力的影响

用电子柬蒸发方法制备了HfO2薄膜，根据镀膜前后基片曲率半径的变化，用Stoney公式计算了薄膜应力。讨论了沉积温度对薄膜残余应力的影响。结果发现，HfO2薄膜的残余应力均为张应力，应力值随沉积温度的升高先增大后减小，在280℃左右出现极大值。对样品进行了XRD测试，从微观结构上对实验结果进行了分析，发现微结构演变引起的内应力变化是引起薄膜残余应力改变的主要因素，HfO2薄膜在所选沉积温度60～350℃内出现了晶态转变，堆积密度随温度升高而增大。

Preparation of high laser induced damage threshold antireflection film using interrupted ion assisted deposition

Single layers and antireflection films were deposited by electron beam evaporation, ion assisted deposition and interrupted ion assisted deposition, respectively. Antireflection film of quite high laser damage threshold (18J/cm(2)) deposited by interrupted ion assisted deposition were got. The electric field distribution, weak absorption, and residual stress of films and their relations to damage threshold were investigated. It was shown that the laser induced damage threshold of film was the result of competition of disadvantages and advantages, and interrupted ion assisted deposition was one of the valuable methods for preparing high laser induced damage threshold films. (c) 2007 Optical Society of America

薄膜厚度对HfO2薄膜残余应力的影响

HfO2薄膜是用电子束蒸发方法制备的，利用ZYGO干涉仪测量了基片镀膜前后曲率半径的变化，计算了薄膜应力。对样品进行了XRD测试，讨论了膜厚对薄膜残余应力的影响。结果发现不同厚度HfO2薄膜的残余应力均为张应力，应力值随薄膜厚度的增加而减小，当薄膜厚度达到一定值后，应力值趋于稳定。从微观结构变化对实验结果进行了分析，发现微结构演变引起的本征应力变化是引起薄膜残余应力改变的主要因素。

退火对HfO2/SiO2多层膜残余应力的影响

用电子束蒸发方法在BK7基底上沉积了HfO2/SiO2多层膜。研究了200℃到400℃的退火对残余应力的影响。结果表明退火前的薄膜残余应力为压应力，在200℃退火后发展为张应力，然后张应力值随着退火温度的升高而增大。在400℃退火后，由于张应力太大，薄膜表面出现了裂纹。同时，随着退火温度的升高，晶粒尺寸长大，晶面间距降低。残余应力的变化与结构的演变相对应。

Investigation on properties of TiO2 thin films deposited at different oxygen pressures

TiO2 thin films were prepared by electron beam evaporation at different oxygen partial pressures. The influences of oxygen partial pressure on optical, mechanical and structural properties of TiO2 thin films were studied. The results showed that with the increase of oxygen partial pressure, the optical transmittance gradually increased, the transmittance edge gradually shifted to short wavelength, and the corresponding refractive index decreased. The residual stresses of all samples were tensile, and the value increased as oxygen partial pressure increasing, which corresponded to the evolutions of the packing densities. The structures of TiO2 thin films all were amorphous because deposition particles did not possess enough energy to crystallize. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

沉积温度对氧化钇稳定氧化锆薄膜残余应力的影响

采用自制掺摩尔分数12%的Y2O3的ZrO2混合颗粒料为原料,在不同的沉积温度下用电子束蒸发方法沉积氧化钇稳定氧化锆(YSZ)薄膜样品。利用ZYGOMarkⅢ-GPI数字波面干涉仪对氧化钇稳定氧化锆薄膜的残余应力进行了研究,讨论了沉积温度对残余应力的影响。实验结果表明:随沉积温度升高,氧化钇稳定氧化锆薄膜中残余应力状态由张应力变为压应力,且压应力值随着沉积温度升高而增大;用X射线衍射仪表征了不同沉积温度下氧化钇稳定氧化锆薄膜的微观结构,探讨了薄膜微观结构与其应力的对应关系,并对比了纯ZrO2薄膜表现出的应力状态。

Caracterização microestrutural e análise de tensões residuais pelo método do furo cego em tubo de seção quadrada com costura.

Tensões residuais são uma das principais causas de falhas em componentes mecânicos submetidos a processos de fabricação. O objetivo do trabalho foi medir as tensões residuais presentes em um tubo quadrado soldado por resistência elétrica de alta frequência e caracterizar microestruturalmente o seu material. Para a caracterização, foram utilizadas técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise química quantitativa. Para a medição das tensões residuais, foi utilizado o método do furo cego, baseado na norma ASTM E837-08, onde rosetas (strain-gages) são coladas à peça para medir as deformações geradas devido à usinagem de um pequeno furo no local de medição. As deformações foram associadas às tensões residuais através de equações baseadas na Lei de Hooke. A caracterização revelou uma microestrutura composta basicamente de ferrita e perlita, típica de aços com baixo teor de carbono, corroborando com a especificação fornecida pelo fabricante. As tensões residuais encontradas foram trativas e mostraram-se elevadas, com alguns valores acima do limite de escoamento do material.