用高科技合金制造结构件的成本很高,因此,缺陷或磨损的修复对工业生产来说是一项重要的资产[1]。在众多新技术中,激光熔覆(又称直接能量沉积)正处于新兴领先地位。与其他修复工艺相比,熔覆中的能量输入是空间局部的,受热影响区较小[2–4]。在激光熔覆修复的部件中,基材和熔覆区之间会形成一个具有微观结构梯度的界面。它决定了修复部件的内聚力和寿命[5, 6]。工艺参数和部件的具体几何形状共同控制着热输入、熔池形状、空间温度梯度和冷却速度,而这些因素决定着材料的微观结构。材料体积可以经过多次凝固-再熔化循环,打印上述各层,具体取决于熔池深度和形状,熔池深度和形状可能非常复杂,正如 Biegler 等人在 [7] 中通过实验展示的那样。材料随后也会经历退火,因为部件一直处于高温下,直到工艺结束 [8, 9]。
摘要:由于铜基合金具有高热导率,而镍基高温合金具有高高温抗拉强度,因此铜基弥散强化合金与镍基高温合金的连接在液体火箭发动机应用中引起了越来越多的关注。然而,这种接头在通过液态过程连接时可能会开裂,从而导致零件失效。在本文中,将 15–95 wt.% GRCop42 成分与 Inconel 625 合金化,并对其进行了表征,以更好地了解开裂的根本原因。结果表明,在对应于 30–95 wt.% GRCop42 的成分中,贫铜液体和富铜液体之间缺乏可混溶性。观察到两种不同的形态,并通过使用 CALPHAD 进行解释; 30–50 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的枝晶,枝晶间区域为富铜,60–95 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的球体,周围为富铜基质。相分析表明,脆性金属间相在 60–95 wt.% GRCop42 铜缺乏区域析出。本文提出了三种开裂机制,为避免镍基高温合金与铜基弥散强化合金接头缺陷提供指导。
试验数据可知,在激光功率1400W、层厚1.0mm、扫描速度600mm/min、扫描间距1.3mm、成形角90°条件下,DED制备的Inconel718试件性能最好,其极限抗拉强度(UTS)和宏观硬度分别为1016.10MPa和36.2HRC。DED制备的Inconel718试件的UTS与传统锻造制备的Inconel718接近,且硬度更高。
本研究使用 Trumpf 505 DMD 系统研究 DED-L 工艺参数,旨在确定改变特定工艺参数对 Inconel 718 冶金和机械性能的影响。首先使用田口实验设计研究激光功率、扫描速度和送粉速率。然后检查各向异性、构建方向和热处理。
摘要可持续的能源过渡刺激了最大程度地减少材料和能源浪费的技术的开发,例如增材制造(AM)。激光金属沉积(LMD)是一种有希望的AM技术,但其复杂性和有限的自动化阻碍了其在生产链中的实现。为提高生产率,已经开发了高沉积率LMD(HDR-LMD)技术,需要先进的设备和强大的激光来源。相比之下,常规的LMD(C-LMD)过程更简单,实施便宜。这项研究旨在通过调节激光功率,扫描速度,粉末进料速率和Inconel 718单轨道上的秒距离来优化C-LMD的生产率和效率。一种创新的方法消除了切割标本以评估单个轨道的必要性,从而可以通过有限的操作员参与,使整体的几何形状和性能表征更快,更强大。进行了广泛的实验运动,以研究过程参数对轨道几何,生产力和效率的影响。多目标优化过程确定了参数组合,同时保持高效率和理想的外壳形状。该研究达到的沉积率范围从700至800 g/h,粉末集水效率在75%至90%之间。使用包括1775 W激光功率的参数,扫描速度在960到1140 mm/min,粉末进料速率在810至1080 g/h之间以及9 mm的秒距离。该研究还清楚地表明,可以进一步提高C-LMD过程性能。本文收集的发现是工作第二部分中进一步优化的基础,该研究的重点是多通邮政多层,并达到1500 g/h的沉积速率,从而促进了工业级别的C-LMD过程。
摘要:直接激光金属沉积(DLMD)是一种最先进的制造技术,用于在这项研究中制造316L不锈钢/inconel 625功能分级材料(FGM)。对于这些材料在行业中的实际应用,过程参数对几何特征和表面粗糙度的影响需要更多的研究。通过更改每一层中316升不锈钢/inconel 625的比例,该女性FGM是在五层中加上五层制造的。研究了激光功率对几何特性,身高稳定性和表面粗糙度的影响。研究了微观结构分析和微硬度填充。结果表明,尽管有较高的固定速率,但合金元素的分离发生了。还发现,增加激光功率将增加梯度壁的高度,宽度,高度稳定性和表面粗糙度。在最高激光功率(280 W)处,沉积层的最大宽度和高度分别为1.615和6.42 mm。在220 W的激光功率下,将获得最小的表面粗糙度(R a =105μm)和最佳的高度稳定性(0.461 mm)。在225-277 HV范围内的各个部分的各个部分中,显微硬度值将有所不同。
添加性生产(AM)合金的微结构和机械性能可能会受到冷却速率的变化的显着影响,这是由于不同的增材制造(AM)平台的不同过程条件所致。因此,了解制造过程对AM Inconel 718的微观结构和机械性能的影响至关重要。本研究研究了三个AM过程:激光粉末床融合,激光粉末定向能量沉积和电弧添加剂制造。结果表明,与激光粉末定向能量沉积(LP-DED)相比,全热处理的激光粉末融合(L-PBF)和带脉冲的加性生产(WAAM)Inconel 718样品具有更高的强度,这是由于L-PBF中的晶粒结构较细,并且在WAAM中保留了树突状微型结构。与WAAM和L-PBF相比,LP-DED Inconel 718中的延展性略高,因为碳化物尺寸相对较小,这会导致较小材料体积的应力浓度,从而导致断裂延迟。关键字:添加剂制造(AM);激光粉床融合(L-PBF);激光粉末定向能量沉积(LP-DED);电弧添加剂制造过程(WAAM); Inconel 718
在 Inconel 718 的激光定向能量沉积 (L-DED) 中,所制造部件的微观结构在很大程度上取决于所应用的工艺参数和由此产生的凝固条件。大量研究表明,工艺参数沉积速度和激光功率对微观结构特性(如枝晶形态和偏析行为)有重大影响。本研究调查了当线质量(从而导致的层高)保持不变时,这些工艺参数的变化如何影响微观结构和硬度。这使得能够对使用相同层数但工艺参数截然不同制造的几何相似样品进行微观结构比较。这种方法的好处是,所有样品的几何边界条件几乎相同,例如特定于层的构建高度和导热横截面。对于微观结构分析,应用了扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱,并以定量方式评估结果。沿堆积方向测量了微观结构特征,包括一次枝晶臂间距、沉淀 Laves 相的分数和形态以及空间分辨的化学成分。使用半经验模型,根据一次枝晶臂间距计算发生的冷却速率。应用了其他研究人员使用的三种不同模型,并评估了它们对 L-DED 的适用性。最后,进行了显微硬度测量,以对材料机械性能的影响进行基线评估。
摘要。探索了通过熔丝制造和烧结技术生产高碳钢/Inconel 718 双金属零件的可能性。分析了两种合金的兼容性,特别关注元素通过界面的相互扩散以及沉积策略的影响。研究了微观结构特征、相对密度和零件收缩。虽然最初的试验工艺参数值不足以达到可接受的材料致密化,但观察到 Inconel 718 和碳钢之间良好的结合,这表明有可能获得具有多种材料性能的完美双金属零件。由于致密化动力学的差异,烧结温度被发现是优化以最小化孔隙率的最关键工艺参数。关键词。增材制造、熔丝沉积、双金属材料、Inconel 718、高碳钢、微观结构、相互扩散、缺陷。
1.1.2 冲压喷气发动机...................................................................................................................... 8