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使用 IN718 修复复杂形状涡轮叶片尖端的工艺开发
涡轮叶片运行过程中最常见的缺陷之一是叶尖磨损，这会导致叶片报废。增材制造 (AM) 可以通过激光材料沉积 (LMD，也称为直接能量沉积，DED) 工艺进行修复，从而避免成本高昂的整个叶片更换。由于该应用与工业相关，因此关于 LMD 工艺所用的确切沉积策略和工艺参数的信息非常有限。本研究中使用的叶片几何形状的特点是轮廓横截面在叶片高度上的变化。此外，轮廓围绕其骨架线中心旋转，这称为扭曲。此外，轮廓沿其肌腱线向前缘移动，这称为前扫。首先，确定一组合适的工艺参数，通过这些参数可以制造无孔隙和无裂纹的 IN718 基本探头。为了将这些参数转移到涡轮叶片上，研究了各种工艺策略，这些策略既考虑了敏感的叶片几何形状，也考虑了所用生产系统的运动学。这些策略包括轮廓和舱口轨道的调整、合适的飞入和飞出策略的设计，以及悬垂生产的措施。通过将修复后的叶片与其目标几何形状与光学测量进行比较，可以评估工艺后的形状精度。总之，所用的三维构建策略能够稳定地再现扭曲和前掠，并实现足够的加工余量。因此，所开发的工艺代表了复杂叶片几何形状的叶尖损伤近净形修复的基本解决方案，可应用于其他叶片几何形状。
高温对激光金属沉积 IN718 修复磨损行为的影响
IN718 是一种在航空航天业中很受欢迎的镍基高温合金，具有良好的高温力学/耐腐蚀性能。使用 IN718 的激光金属沉积 (LMD) 修复已被广泛探索，但很少有研究深入研究其摩擦学方面。本研究检查了后处理的 IN718 涂层，模拟了快速修复，研究了它们的高温摩擦学行为。样品在不同负载和温度下进行了摩擦学测试。结果表明，扫描策略不会影响磨损行为。在高温下，接触区会形成釉层，根据其均匀性影响润滑和表面保护。尽管它具有有利的润滑能力，但在 400°C 和 50 N 力下，氧化碎片层缺乏机械稳定性。与环境条件相比，IN718 LMD 修复表现出增强的高温耐磨性，这归因于釉层。
同步加速器成像得出定向能量沉积增材制造 IN718 的工艺参数与构建质量之间的关系
激光增材制造正在改变多个工业领域，尤其是定向能量沉积工艺。广泛采用这种新兴技术的一个关键挑战是形成不良的微观结构特征，例如孔隙、裂纹和大的外延晶粒。由于工艺的瞬态性质和涉及的参数数量，建立工艺参数与材料特性之间关系的试错法存在问题。在这项工作中，使用定向能量沉积增材制造 IN718 的工艺参数、熔池几何形状和构建质量测量之间的关系，使用神经网络作为广义回归量以统计稳健的方式进行量化。数据是使用原位同步加速器 x 射线成像获取的，为我们的分析提供了独特而准确的测量值。对重复测量变化的分析显示了异方差误差特性，这些特性可以使用原则性的非线性数据转换方法来解释。分析结果表明，表面粗糙度与熔池几何形状相关，而轨道高度与工艺参数直接相关，表明有潜力直接控制效率和层厚度，同时独立地最小化表面粗糙度。
在SS316L和In718合金中优化用激光金属沉积制造的薄墙和in718合金
摘要：在这项工作中，通过通过记录和分析的离线数据来调整3轴笛卡尔运动学的限制，从而优化了具有锋利角的薄壁的生产，例如轴速度，加速度和X和Y轴的位置。该研究使用两种粉末材料（SS316L和IN718）使用激光进行了定向的能量沉积过程。用1毫米厚度获得薄壁，每层只有一个珠子，在90°处获得直/尖角。在调整位置参数G502以在Fagor 8070 CNC系统上定位精度后，可以在角落中获得最小的材料积聚的壁，并且在两种不同的精确的精度构造的0.11和0.24 mm之间，在0.11和0.24 mm之间具有恒定的层厚度和高度，并且具有恒定的层厚度和高度。通过确定编程速度的降低与定位的精度之间的正确平衡，以达到定义为墙角的点，速度为20 mm/s的速度为29％，速度为20 mm/s，速度为61％，速度为40 mm/s。墙壁显示出最小的缺陷，例如残余孔隙度，微观结构足够。
使用 IN718 修复复杂形状涡轮叶片尖端的工艺开发
涡轮叶片运行过程中最常见的缺陷之一是叶尖磨损，这会导致叶片报废。增材制造 (AM) 可以通过激光材料沉积 (LMD，也称为直接能量沉积，DED) 工艺进行修复，从而避免成本高昂的整个叶片更换。由于该应用与工业相关，因此关于 LMD 工艺所用的确切沉积策略和工艺参数的信息非常有限。本研究中使用的叶片几何形状的特点是轮廓横截面在叶片高度上的变化。此外，轮廓围绕其骨架线中心旋转，这称为扭曲。此外，轮廓沿其肌腱线向前缘移动，这称为前扫。首先，确定一组合适的工艺参数，通过这些参数可以制造无孔隙和无裂纹的 IN718 基本探头。为了将这些参数转移到涡轮叶片上，研究了各种工艺策略，这些策略既考虑了敏感的叶片几何形状，也考虑了所用生产系统的运动学。这些策略包括轮廓和舱口轨道的调整、合适的飞入和飞出策略的设计，以及悬垂生产的措施。通过将修复后的叶片与其目标几何形状与光学测量进行比较，可以评估工艺后的形状精度。总之，所用的三维构建策略能够稳定地再现扭曲和前掠，并实现足够的加工余量。因此，所开发的工艺代表了复杂叶片几何形状的叶尖损伤近净形修复的基本解决方案，可应用于其他叶片几何形状。