Способ определения пористости материалов лучом лазера

 

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ МАТЕРИАЛОВ ЛУЧОМ ЛАЗЕРА, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения экспрессноети определения , измеряют концентрацию заряженных частиц в области падения лазерного луча над поверхностью материала , по которой судят о пористости Материала.. . 2. Способ по П.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что.концентрацию заряженных частиц измеряют с помо1чью электрода путем регистрации электрического тока между образцом и элект роддом. 9 b

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (и) (01 M 15/О 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I ВЪ ЗОБ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3407555/18-25 (22) 11.03.82 (46) 30.07.83. Бюл. М 28 (72) Н.Н.Рыкалин, А.А.Углов, В.А.Сре бенников, В.Г.Панаетов, .Е.Н.Власов и. А.А.ЕФанов (53) 539.217.1(088,8). (56) 1. Белов С.В.Пористые металлы в машиностроении. M., "Машиностроение" 1981, с. 35..

2. Бреховских .В.Ф. и др. О возможном влиянии содержания газов в ме,таллах на зону действия луча лазера

-"Доклады АН СССР", 1970, т.190, N 5, с. 1059-106? (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ МАТЕРИАЛОВ ЛУЧОМ ЛАЗЕРА, отличающийся тем, что, с целью повышения экспрессности определения, измеряют концентрацию заряженных частиц в области падения лазерного луча над поверхностью материала, по которой судят о пористости материала.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что .концентрацию заряженных частиц измеряют с помощью электрода путем регистрации электрического тока между образцом и электродом.

1 103237?

Изобретение относится к контролю механических свойств пористых материалов и может быть использовано для . определения пористости материалов в машиностроении, приборостроении, порошковой металлургии, Известен способ определения пористости материалов, заключающийся во взвешивании сухого и насыщенного жидкостью образца (1). 0

К недостаткам указанного способа относятся необходимость дополнительного определения объема образца и невозможность определения пористости деталей, входящих в состав какого-ли- 15 бо устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения нористости материалов лазерным лучом, заключающийся в воздействии луча лазера на исследуемый материал до образования на его поверхности несквозного отверстия, измерении глубины и диаметра отверстия, по величине которых судят о пористости материала (2 1.

К недостаткам известного способа относится длительность определения, обусловленная необходимостью определения геометрических параметров отверстия с помощью микроскопа, особенно в труднодоступных местах изделия.

Цель изобретения - повышение экспрессности определения пористости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения пористости материалов. лучом лазера M измеряют концентрацию заряженных частиц в области падения лазерного луча над поверхностью материала, по которой судят о пористости материала.

Концентрацию заряженных частиц измеряют с помощью электрода путем регистрации электрического тока между образцом и электродом.

При воздействии луча лазера с плотностью потока 10 Вт/см на по- 45 б 2 верхность материала в зоне воздействия образуется ярко светящаяся струя лазерной плазмы, состоящей из заряженных частиц пористого материала.

Составйтель

Техред М.Ге

Свойства плазмы зависят от свойств пористого материала, В частности, концентрация заряженных частиц в лазерной плазме зависит от физико-механических свойств пористого матери" ала: с увеличением пористости кон- центрация частиц увеличивается.

Этот Факт позволяет после проведения соответствующей градуировки определять пористость материала по величине тока образующихся заряженных частиц, Способ осуществляют следующим образом.

Луч неодимового лазера с энергией

10 Дж и длительностью импульса 2 м/с фокусируют на поверхности пористых образцов из молибдена с пористостью

10-607o, которую предварительно определяют путем взвешивания сухого и насыщенного жидкостью образца. На расстоянии 2-5 мм от поверхности образца размещают дополнительный электрод, на который подают положительное относительно образца напряжение 100 В

Для определения амплитуды импульса тока, возникающего в цепи, составленной из образца, электрода и источника напряжения, в нее последовательно включают сопротивление

100 Ом, падение напряжения на котором при протекании тока в цепи в ре" зультате воздействия лазерного луча на образец регистрируют с помощью осциллографа. Координатную сетку экрана осциллографа .градуируют предва" рительно в единицах измерения пори@тости по эталонному образцу. Точность измерения пористости предлагаемым способом составляет 2-3Ж при времени анализа не более 1 мйн (время анализа способом-прототипом 10 мин).

Использование предлагаемого способа позволит повысить эффективность контроля пористости различных материалов за счет существенного уменьшения времени анализа при сохранении высокой точности определения и возможности определения пористости непосредственно на изделиях.

А,Кощеев

40 ргель Корректор Л. Бокшан

Редактор А.Лежнина

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 5393/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5