摘要:Inconel 718 是一种镍基高温合金,由于其高强度和耐腐蚀性能,是航空航天、石油和天然气工业的绝佳选择。IN718 的加工非常具有挑战性;因此,应用增材制造 (AM) 技术是克服这些困难和制造传统技术无法制造的复杂几何形状的有效方法。选择性激光熔化 (SLM) 是一种激光粉末床熔合方法,可用于高精度制造 IN718 样品。然而,工艺参数对制造样品的性能有很大影响。在本研究中,开发了一个预测模型,以获得 IN718 合金 SLM 工艺中的最佳工艺参数,包括激光功率、图案间距和扫描速度。为此,采用具有各种算法的人工神经网络 (ANN) 建模来估计工艺输出,即样品高度和表面硬度。建模结果与实验输出完全吻合,从而证明了 ANN 建模对于预测最佳工艺参数的优势。
摘要:难熔铌硅基合金因其在超高温下优异的力学性能,是一种颇具吸引力的高温结构合金,尤其可用作燃气涡轮发动机的结构部件。然而,由于室温断裂韧性和高温强度之间的权衡,铌硅基合金的应用发展受到限制。本文,我们报道了通过选择性激光熔化 (SLM) 制备分散有碳化铪 (HfC) 颗粒的 Nb-18Si 合金。利用 XRD 和 SEM-BSE 研究了扫描速度对沉积的 Nb-18Si-5HfC 合金的微观结构和相结构的影响。结果表明,随着扫描速度的升高,固溶体的固溶度提高,共晶的层间距缓慢减小到纳米级,相应的碳化铪分布变得更加均匀。还发现碳化铪颗粒弥散分布于层间结构中,使其在室温下具有较高的断裂韧性性能(20.7 MPa·m 1/2),通过对组织形貌和碳化物分布的控制,实现了硬度与断裂韧性的同步提高。
在相对极端的动态条件下,对基于玻璃悬臂的原型表面形貌接触探针进行了评估,该探针采用电容式测微技术来检测位移。该探针主要用于测量亚微米表面结构的低接触力,扫描速度远低于 1 rom SI。通过将其建模为二阶系统,可以预测其在更高速度下的行为,但尖端和表面之间相互作用的复杂性使人们对如何使用此类模型产生了疑问。因此,使用高精度空气轴承台扫描尖端下方的镍复制正弦表面轮廓。这允许在超过 1 m S-1 的速度和高于探针固有频率(约 280 Hz)的轮廓信号频率下对行为进行实验验证。在所有测试条件下,报告的输出非常一致,频率响应平坦至 1 dB 以内,最高可达 250 Hz 左右。结论是,探针技术可以令人满意地用于比传统表面计量仪器更高的速度下的测量。
摘要:定向能量沉积 (DED) 是增材制造 (AM) 的一个重要分支,可用于修复、熔覆和加工多材料部件。316L 奥氏体不锈钢广泛用于食品、航空航天、汽车、船舶、能源、生物医学和核反应堆行业等领域。尽管如此,仍需要优化工艺参数,并全面了解工艺参数对沉积材料或部件的几何形状、微观结构和性能的单独和复杂协同作用。这对于确保在单个或一系列平台上随时间重复制造零件,或最大限度地减少孔隙率等缺陷至关重要。在本研究中,采用响应曲面法 (RSM) 和中心复合设计 (CCD) 研究激光功率、激光扫描速度和粉末质量流量对激光工程净成形 (LENS ®) DED 加工的 316L 钢的层厚度、密度、微观结构和显微硬度的影响。开发了与应用的加工参数和研究的响应相关的多项式经验预测模型。
摘要:本研究提出,激光脉冲可以产生有限振幅瑞利波,用于增材制造过程中的工艺监控。非接触式工艺监控使用脉冲激光产生瑞利波,并使用自适应激光干涉仪接收它们。文献中的实验和模型表明,有限振幅波形会随着传播距离而演变,甚至会在平面粒子速度波形中形成冲击波。非线性波形演变表明材料非线性,它对材料微观结构敏感,进而影响强度和断裂性能。测量是在定向能量沉积增材制造室内对平面 Ti-6Al-4V 和 IN-718 沉积物进行的。通过检测平面外粒子位移波形,还可以获得平面位移和速度波形。波形演变可以表征为 (i) 通过在不同点接收一个源振幅,或 (ii) 通过应用不同的源振幅在一个点接收。提供了针对有意调整的关键工艺参数的样本结果:激光功率、扫描速度和舱口间距。
摘要:为了了解选择性激光熔化 (SLM) 工艺背后的物理行为,人们广泛采用了数值方法进行模拟。宏观尺度的数值模拟可以研究输入参数(激光功率、扫描速度、粉末层厚度等)与输出结果(变形、残余应力等)之间的关系。然而,有限元法求解的宏观热模型无法正确预测熔池深度,因为它们忽略了熔池中流体流动的影响,尤其是在存在深穿透的情况下。为了弥补这一限制,提出了一种易于实现的温度相关热源。该热源可以在模拟过程中调整其参数,以补偿与流体流动和小孔相关的这些被忽略的热效应,一旦关注点的温度稳定,热源的参数就会固定下来。与传统的热源模型相反,所提出的热源的参数不需要针对每个工艺参数进行实验校准。通过将所提模型的结果与各向异性热导率方法和实验测量的结果进行比较,验证了所提模型的有效性。
其他产品特性 • 威慑监视 • 整体式多协议 (Coaxitron ® 、RS-422 Pelco D 和 Pelco P 协议) 接收器 / 驱动器 • 使用 Pelco D 协议的数字位置和变焦控制和反馈 • 整体式摄像机外壳 • 可变速度 0.1 至 100°/秒 • 360° 连续水平旋转 • +33° 至 -83° 倾斜范围 • 可在 90 英里/小时的风速下工作,可承受高达 130 英里/小时的风速 • 水平预置位速度在 50 英里/小时的风速下为 100°/秒,在 90 英里/小时的风速下为 50°/秒 • 可变扫描速度 (1 至 40°/秒) • 用于选定竞争协议的转换板 • 易于安装;快速简便的电气连接 • 24 VAC 或 120/230 VAC 可选 • 专为最低限度的维护而设计,无需调整齿轮 • 完整的连续工作保修 • 850 nm 和 950 nm 主动红外照明聚焦算法(仅限 24X 和 35X 型号)
摘要:几何特征是表征激光直接沉积质量的重要手段,提高预测模型的精度有助于提高沉积效率和质量。模型主要输入变量为激光功率、扫描速度和送粉速率,输出变量为熔轨宽度和高度。应用基于径向基函数(RBF)的多输出支持向量回归(M-SVR)模型,建立了熔轨几何特征预测的非线性模型。采用正交试验设计进行试验,随机选取试验结果作为训练和测试数据集。一方面,与单输出支持向量回归(S-SVR)建模相比,该方法将高度预测的均方根误差降低了22%,且训练速度更快,预测精度更高;另一方面,与反向传播(BP)神经网络相比,宽度的平均绝对误差降低了5.5%,平均绝对误差更小,泛化性能更好。因此,建立的模型可以为精确选择直接激光沉积工艺参数提供参考,提高沉积效率和质量。
散装NB-TA-TI-ZR难治性浓缩合金(RCCA)是通过元素粉末的等准组混合物的定向能量沉积(DED)的加成制造方法制备的。在化学成分的成本和变异性方面,使用元素粉代替预合金粉是有益的。但是,要优化沉积参数更需要。使用扫描速度的变化来研究不同热输入的影响。发现降低的扫描速度有效地减少了微观结构中存在的未溶解的NB/TA颗粒的数量。在沉积过程中采用了预热至500℃的平台,从而在所研究的沉积样品中获得了最佳的微观结构均匀性。最后,进行了1400°C/24 h的均质化退火。尽管对完全TA颗粒溶解的热 - 钙预测,但它们仍然存在于材料中。必须通过优化沉积参数来实现从元素粉末产生的RCCA的合理微结构均匀性,而对于粉末颗粒大小的尺度上的异质性,同质化退火是不可行的。
摘要:定向能量沉积工艺的应用范围很广,包括现有结构的修复、涂层或改造以及单个零件的增材制造。由于该工艺经常应用于航空航天工业,因此对质量保证的要求极高。因此,越来越多的传感器系统被用于过程监控。为了评估生成的数据,必须开发合适的方法。在这种情况下,一个解决方案是应用人工神经网络 (ANN)。本文演示了如何将测量数据用作 ANN 的输入数据。测量数据是使用高温计、发射光谱仪、照相机 (电荷耦合器件) 和激光扫描仪生成的。首先,提出了从动态测量数据系列中提取相关特征的概念。然后应用开发的方法生成数据集,用于预测各种几何形状的质量,包括焊缝、涂层和立方体。将结果与使用激光功率、扫描速度和粉末质量流量等工艺参数训练的 ANN 进行了比较。结果表明,使用测量数据可以带来额外的价值。使用测量数据训练的神经网络可以实现更高的预测精度,特别是对于更复杂的几何形状。