超声焊

超声辅助激光直接能量沉积 316L 材料晶粒尺寸控制

粗晶粒和柱状晶粒结构沿增材制造金属的构建方向外延生长是一种常见现象。因此，成品部件通常表现出明显的各向异性机械性能、延展性降低，因此开裂敏感性高。为了提高增材制造部件的机械性能和可加工性，等轴和细晶粒结构的形成被认为是最有益的。在本研究中，研究了激光丝增材制造过程中通过超声波激发熔池来细化晶粒的潜力。开发了一种超声波系统并将其集成到激光丝沉积机中。AISI 316L 钢用作基材和原料。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析，证实了粗柱状晶粒 (d m- = 284.5 μ m) 转变为细等轴晶粒 (dm = 130.4 μ m)，并且典型的 <100> 纤维织构随着振幅的增加而减弱。结果表明，晶粒细化的程度可以通过调节超声振幅来控制。没有观察到树枝状结构的显著变化。超声焊极/熔池直接耦合与激光丝沉积工艺的结合代表了一种开创性的方法和有前途的策略，可用于研究超声对晶粒细化和微观结构调整的影响。