4 铝青铜铸件的制造和设计 53 A 铸件的制造 S3 铸件的制造 53 氧化物夹杂 - 收缩缺陷 - 凝固范围 - 气孔 缺陷预防 56 避免氧化物夹杂 - 定向凝固 - 静态方法定向凝固 - 避免气孔 - 吹气 - 差别收缩和变形 质量控制、测试和检查 66 质量控制的重要性 - 方法记录 - 预铸质量控制 - 铸件质量检查 图案设计 68 B 铸件的设计 71 简介 71 设计以避免收缩缺陷 72 形状的简单性 - 锥度 - 薄壁与厚壁的关系 - 壁面连接和/或圆角半径 - 孤立块 - 腹板和肋条 - 芯孔 - 加工余量的影响 其他设计考虑 76 流动性和最小壁厚 - 减轻重量 - 厚度对强度的影响 - 热裂 - 复合材料铸件 除砂型铸造之外的其他工艺的铸件设计 79
晶体硅 • 多晶硅生产 • 硅锭和硅片:直拉法 (Cz)、定向凝固 (DS)、无切口技术,可生产 Cz 和 DS 等效物 • 电池转换:通过丝网印刷、电镀和无主栅技术生产单面和双面 PERC、PERT、HJT 和 IBC • 模块组装:标准接线和串接、无主栅和叠瓦
激光增材制造,通常称为激光3D打印(L3DP),在近净成形制造以及修复由单晶或定向凝固高γ′含量(> 60 %)镍基高温合金组成的燃气涡轮发动机部件方面具有巨大潜力[1]。根据送粉策略,L3DP可分为直接能量沉积(DED)或粉末床熔合(PBF)。由于热源集中且热输入减少,在DED和PBF过程中都会出现与构建方向平行的陡峭温度梯度,从而有利于外延晶体沿基板金属取向生长。同时,在DED和PBF工艺的快速凝固中,可以生成长度从纳米到亚毫米的异质微观结构[2-5]。这些是通过传统制造方法无法实现的。 L3DP 固有的高冷却速度严重抑制了二次枝晶臂的生长,因此在缺乏晶体取向知识的情况下很难区分胞状结构和枝晶 [6]。因此,术语“胞状结构”通常用于表示 3D 打印合金中的胞状/枝晶结构。细胞结构
金属增材制造(MAM)技术在制造与再制造行业中得到广泛应用,微观组织模拟逐渐凸显其重要性。传统的凝固微观组织模拟方法在MAM应用中都有其优缺点。本文建立了一种确定性凝固微观组织模型,即“侵入模型”,以避免传统方法的本质缺陷。该模型不模拟各个柱状晶粒的生长动力学或推导变量的场形式,而是关注相邻双晶之间的相互作用。在双晶系统中,晶界从热梯度方向的倾斜被理解为一个晶粒向另一个晶粒的瞬时侵入行为,而MAM形成过程中的竞争性晶粒生长行为则是双晶系统中所有侵入行为的总结。为了填补快速凝固理论的空白,利用人工神经网络(ANN)建立了快速定向凝固条件下各向异性生长效应的数据库。以采用线材送料定向能量沉积 (DED) 制备的具有完整树枝状柱状晶粒 (原始 β 晶粒) 的 Ti6Al4V 薄壁样品为基准,测试了新模拟模型的有效性。沿堆积方向重构的原始 β 晶粒的晶粒几何结构与模拟结果具有很好的一致性。在满足应用范围的情况下,该模型还可以应用于 MAM 的其他情况或与各种模型结合,以实现实时凝固晶体学特征预测。关键词:增材制造;微观结构;建模;凝固
致力于传播材料 TMF 行为领域的最新研究成果。通过疲劳和断裂委员会 E-8 的成员,ASTM 传统上对热疲劳和热机械疲劳有着浓厚的兴趣,从讨论该问题的众多 STP 中可以看出。1968 年,第一篇关于 TMF 的 ASTM 论文出现在 STP 459《高温疲劳》中。Carden 和 Slade 讨论了 Hastelloy X 在应变控制等温和 TMF 条件下的行为。《疲劳测试手册》(STP 566,出版于 1974 年)描述了一种试样热疲劳测试技术以及协和式飞机机身的结构 TMF 测试系统。STP 612,材料和部件的热疲劳(1975)是第一届关于热和热机械疲劳的综合 ASTM 研讨会的论文集。论文主题包括 TMF 测试技术、寿命预测方法以及陶瓷和定向凝固高温合金等先进材料的 TMF 行为。1988 年举行的题为“低周疲劳”(STP 942)的研讨会包含五篇关于热和热机械疲劳的论文。介绍了 TMF 测试技术、变形行为和建模以及微观结构损伤观察。第一个专门用于材料 TMF 的 ASTM STP(也是本卷的前身)是 1991 年材料 TMF 行为研讨会 (STP 1186) 的论文集。几篇论文讨论了环境攻击对承受 TMF 负载的高温合金性能和寿命建模的作用。此外,本 STP 包含两篇讨论金属基复合材料 TMF 的论文,这表明人们对此类材料在高温应用方面的兴趣正在兴起。
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