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粉末床熔合激光束制备的创新层级连续功能梯度材料的残余应力评估
显示出最高的拉伸应力，超过 800 MPa。Bodner 等人在 [33] 中报告了 Inconel 625 和 AISI 316L 的层内多材料结构中残余应力水平同样升高的情况。此外，图的上部区域显示拉伸应力从马氏体时效的左边缘开始，延伸到整个梯度区域，并在朝向 AISI 316L 区域的大约一半处减小，在试样的右边缘处发现应力减小到无应力区域。减小的
微观结构和固有应力对粉末床熔合辊压抛光过程中残余应力的影响
使用综合建模框架研究了一种将激光粉末床熔合 (PBF-LB) 与层间打磨相结合的混合金属增材制造 (AM) 工艺，以提供新的见解，说明激光粉末床熔合工艺产生的不均匀微观结构和残余应力如何影响层间打磨过程中产生的诱导残余应力场。研究人员最近研究了类似的混合金属增材工艺导致的微观结构变化，然而，他们只是假设由此产生的微观结构对诱导残余应力有一定影响。此外，研究人员通过数值研究了打磨/滚压工艺参数对诱导应力的影响，但忽略了微观结构的影响，从而做出了均匀、各向同性的假设。这种做法抑制了对不均匀熔合层中可能存在的微观结构驱动的各向异性的预测。本文通过参数化研究了微观结构建模、固有残余应力映射和环境温度对混合金属增材工艺过程中诱导残余应力的影响。所展示的建模框架结合了激光粉末床熔合过程中产生的固有残余应力以及预测的微观结构，在随后的打磨模拟中阐明它们对打磨引起的残余应力的单独和综合影响。研究结果表明，对不均匀的 PBF-LB 微观结构进行建模会沿打磨表面引入塑性应变和残余应力的各向异性分布；沿处理过的表面平面应力分量的周期性与 PBF-LB 扫描线相重合。固有残余应力对打磨引起的残余应力的影响不太显著，但仍然可以观察到。升高的温度不仅会降低引起的压缩残余应力的幅度，而且还会导致沿扫描线和阴影空间预测的残余应力分量幅度变化较小。所提出的框架为微观结构和 PBF-LB 残余应力对打磨引起的应力的解耦影响提供了新的见解，而这些影响是无法通过实验技术区分的。然而，试样深度方向上的平均残余应力趋势以及抛光后的表面硬度值分别与文献中记录的X射线衍射和微压痕测量结果具有良好的一致性。
了解激光粉末床熔合添加剂金属的各向异性拉伸性能：精选示例的详细回顾
增材制造金属的机械性能各向异性有几个物理原因。这些原因包括但不限于方向依赖的晶粒和相形态、晶体结构、定向孔隙率/缺陷以及与熔池、分层微观结构相关的异质性。所有这些在大多数增材制造工艺中都很普遍，很难区分它们在机械各向异性中的作用。本综述重点介绍那些试图或合理地隔离其中一个或两个来源的研究，而不是简单地报告机械性能的趋势。这不是一份涵盖所有增材工艺或机械性能的详尽综述；主要评估的是激光粉末床熔合 (LPBF) 金属和拉伸试验结果（模量、屈服强度、极限拉伸强度、伸长率和断裂表面分析）。总之，LPBF 合金的各向异性拉伸性能的主要来源是晶体结构、各向异性微观结构形态、熔合缺陷不足和熔池宏观结构。在各向异性微观结构中，与相和特征（例如晶界 α、沉淀物等）的优先分布相比，拉长的晶粒似乎是次要的。各向异性模量和屈服强度主要由晶体织构引起。晶体塑性模拟支持了这一点。各向异性伸长主要由各向异性微观结构形态、未熔合缺陷和熔池宏观结构引起。支持这一点的证据来自遵循这些特征的断裂表面。熔池宏观结构是最难通过实验从其他各向异性源列表中分离出来的。一组激光工艺参数和合金的发现并不具有指导意义。在将拉伸各向异性的原因与特定来源联系起来之前，必须对上述来源进行表征。需要制定表征和操纵晶体织构、孔隙率、晶粒和相形态以及熔池宏观结构的策略，以更好地理解和控制 AM 金属中的机械各向异性。
铝合金中的硬度分布和缺陷形成...
增材搅拌摩擦沉积 (AFSD) 是一种新兴的固态增材制造技术，其中材料逐层沉积。与基于熔合的增材制造工艺不同，AFSD 依靠旋转工具通过摩擦热和压力挤压和粘合原料材料，使材料温度低于其熔点，以消除与熔合相关的缺陷。由于其高沉积速率，它适用于大型结构制造。然而，AFSD 仍处于开发阶段，存在关于沿构建高度的硬度变化、缺陷形成和残余应力分布的问题。在本研究中，使用光学显微镜、维氏硬度测试和中子衍射检查了 AFSD 制造的结构。光学显微镜显示第一层和基材界面以及沉积边缘存在缺陷，而硬度测试表明沉积硬度从最后一层到第一层降低。中子衍射显示基材熔合区附近存在拉伸残余应力，而大多数沉积物中存在压缩残余应力。
激光粉末床熔合制造的 625 合金残余应力的数值模拟和同步衍射测量
金属增材制造部件中的残余应力是一个众所周知的问题。它会导致样品在从构建板上取出时变形，并且对疲劳产生不利影响。了解打印样品中的残余应力如何受到工艺参数的影响对于制造商调整工艺参数或部件设计以限制残余应力的负面影响至关重要。在本文中，使用热机械有限元模型模拟增材制造样品中的残余应力。材料的弹塑性行为通过基于机制的材料模型来描述，该模型考虑了微观结构和松弛效应。通过将模型拟合到实验数据来校准有限元模型中的热源。将有限元模型的残余应力场与同步加速器 X 射线衍射测量获得的实验结果进行了比较。模型和测量的结果显示残余应力场具有相同的趋势。此外，结果表明，随着激光功率和扫描速度的改变，所产生的残余应力的趋势和幅度没有显著差异。2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可协议开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
较高的激光功率可提高粉末床熔合加工的 Mg WE43 的强度，但会降低其耐腐蚀性
Mg 合金的粉末床熔合 - 激光束 (PBF-LB) 为生产具有优化设计的复杂结构提供了新的可能性，既可用于减轻航空航天应用中的重量，也可用于骨科应用中针对特定患者的植入物。然而，尽管已经对该主题进行了大量研究，但各个 PBF-LB 工艺参数对 Mg 合金微观结构和由此产生的材料性能的影响仍然不明确。因此，本研究旨在研究激光功率对表面粗糙度、微观结构和由此产生的关键材料性能（即耐腐蚀性和机械性能）的影响。样品由气雾化的 Mg-4％Y-3％Nd-0.5％Zr（WE43）合金粉末通过 PBF-LB 制成，使用三种不同的激光功率：60 W、80 W 和 90 W。与预期相反，90 W 样品的降解率最高，而 60 W 样品的降解率最低，尽管后者的表面粗糙度最高且内部孔隙较大。相反，发现 90 W 样品的较高降解率源于近表面微观结构。较高的能量输入和随之而来的晶粒尺寸减小，导致第二相沉淀物的数量比 60 W 样品增加，从而增加了通过微电偶腐蚀发生点蚀的趋势。对于拉伸强度和断裂伸长率，观察到了相反的趋势。在这里，发现 90 W 样品的晶粒尺寸减小和沉淀物增加是有益的。总之，观察到激光功率对微观结构的形成有一定影响，最终影响 WE43 的腐蚀和拉伸性能。未来的工作应该研究其他 PBF-LB 工艺参数的影响，以期在耐腐蚀和机械性能之间建立最佳平衡。
适用于激光粉末床熔合增材制造的宽加工窗口异质结构铝合金的设计
北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心，美国德克萨斯州登顿 Priyanka Agrawal 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心，美国德克萨斯州登顿 Mageshwari Komarasamy 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心，美国德克萨斯州登顿 Yongo Sohn 中佛罗里达大学材料科学与工程系和先进材料加工与分析中心，美国佛罗里达州奥兰多 Rajiv S. Mishra 北德克萨斯大学材料科学与工程系搅拌摩擦加工中心，美国德克萨斯州登顿 北德克萨斯大学先进材料与制造工艺研究所，美国德克萨斯州登顿
推进系统增材制造简介
A) 激光粉末床熔合 [https://doi.org/10.1016/j.actamat.2017.09.051]、B) 电子束粉末床熔合 [来源：瑞典 Freemelt AB]、C) 激光粉末 DED [来源：Formalloy]、D) 激光线 DED [来源：Ramlab 和 Cavitar]、E) 电弧线 DED [来源：Institut Maupertuis 和 Cavitar]、F) 电子束 DED [NASA]、G) 冷喷涂 [来源：LLNL]、H) 加成搅拌摩擦沉积 [NASA]、I) 超声波 AM [来源：Fabrisonic]。
多材料增材制造——激光粉末床熔合过程中通过激光重熔实现功能梯度材料
摘要 许多工艺都可用于制造功能梯度材料。其中，增材制造似乎是命中注定的，因为它可以近净成形制造复杂几何形状，并且有可能在一个部件中应用不同的材料。通过逐层调整起始材料的粉末成分，可以实现宏观的阶梯式梯度。为了进一步改善阶梯式梯度，必须提高原位混合程度，但根据现有技术，这种提高是有限的。本文介绍了一种通过应用激光重熔 (LR) 来提高熔池中原位材料混合程度的新技术。在激光粉末床熔合工艺中，使用纯铜和低合金钢研究了分层 LR 对界面形成的影响。随后进行了横截面选择性电子显微镜分析。通过应用 LR，混合程度得到增强，材料之间的反应区厚度也增加了。此外，界面处还形成了额外的铜和铁基相，导致化学成分梯度比没有 LR 的情况更平滑。Marangoni 对流和热扩散是观察到的效果的驱动力。
