匹兹堡大学通过基于扫描分解的基于扫描模拟的反馈 - 馈线控制执行摘要摘要大大降低了激光粉池床融合添加剂制造的融化池和微观结构的变化:管理当地几次对激光粉末床融合(L-PBF)添加剂生产性能的影响是最高核心的一项优先级。因此,该程序的目的是开发一种基于仿真的反馈馈电控制方法,以维持整个L-PBF部分的熔体池和微观结构的一致性。特定的研究目标包括:(1)基于通过不同过程参数产生的测量熔体池维度开发经过实验验证的计算流体动力学(CFD)模型; (2)开发有效的混合CFD和FEM(有限元方法)模型,以模拟多轨,多层方案; (3)开发基于迭代模拟的反馈 - 馈线控制模型。该项目中的重点材料是基于镍的合金inconel 718,它广泛用于高温核应用中,例如核反应堆核心和热交换器。拟议的研究旨在解决核能社区中L-PBF进程的资格和更广泛采用的关键障碍。核芯和热交换器等核应用通常包含不同尺寸的几何特征,这会导致熔体池和微观结构在整个零件过程中差异很大。拟议研究中的关键创新是开发了混合CFD-FEM模拟模型,该模型为此基于反馈 - 反馈控制方法。通过使用准确的扫描分辨过程模拟,通过调整过程参数(激光功率和扫描速度)来最佳控制熔体池尺寸,预计熔体池和微观结构将在整个复杂部分中更加一致。通过减少新的L-PBF产品开发中昂贵的实验数量,可以以较低的成本进行熔体池和微观结构一致性的巨大改进,以更有效地执行资格。大多数L-PBF热过程模拟模型使用CFD或FEM;但是,前者是准确的,但在计算上非常昂贵,而后者是有效的,但不足以捕获熔体池的尺寸和温度,而随着局部几何形状的变化。在拟议的CIFEM(CFD施加的FEM)过程仿真模型中,瞬态热场是根据高保真CFD模拟计算的,并通过深度学习来推断。这些温度值是根据局部热环境所包含熔体池的局部FEM区域施加的,而其他地方的热传导则由FEM求解。开发的基于CIFEM的工艺模拟预计将是基于CFD的模拟效率的30-50倍,同时保持熔体池和温度场的预测准确性。使用CIFEM模型最佳地控制局部过程参数,预计熔体池尺寸的变化将减少50-70%,从而导致更一致的微观结构。因此,该项目将解决社区中的基本优先事项之一,并有助于促进更广泛的L-PBF程序在安全至关重要的核应用中。首席调查员:Albert C. TO,Albertto@pitt.edu
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摘要:本研究旨在评估由电弧添加剂制造(WAAM)工艺产生的添加性化奥氏体不锈钢的应力腐蚀行为。通过电化学分析在腐蚀性环境中,通过电化学分析和缓慢的应变速率测试(SSRT),通过电化学分析来研究这一点。使用光学和扫描电子显微镜以及X射线衍射分析进行了微观结构评估。所获得的结果表明,尽管添加性生产的奥氏体不锈钢及其对应物合金之间的微观结构和机械性能存在固有的差异,但它们的电化学性能和应力腐蚀性易感性相似。添加性合金中的腐蚀攻击主要集中在奥氏体基质与二级铁素体相之间的界面上。在与单个奥氏体相具有单个奥氏体相的对手锻造合金的情况下,腐蚀攻击是由均匀的斑点均匀散布在外表面的。两种合金在腐蚀性环境中SSRT实验中的“帽和锥体”骨折的形式显示出延性衰竭。
2000-2001 年,在太平洋西北部建造的几艘巡逻艇和双体渡轮上发现了 5083-H321 镀层结构开裂。实地调查和金相研究得出结论,开裂是应力腐蚀开裂 (SCC) 的结果。Mg 2 Al 3 相的选择性连续晶界沉淀的存在,导致晶间、剥落和应力腐蚀开裂,这是冶金加工不当的结果。1 30 年前就发现了同样的问题,并有充分的记录。2 2004 年为船用铝合金制定了新的 ASTM 标准 B928。其目的是防止这些故障再次发生。 B928 要求生产商证明其 –H321 和 –H116 状态的船用合金产品 (2) 2 符合抗晶间腐蚀 (IGC)、剥落和应力腐蚀开裂 (SCC) 性能,这些性能通过 ASTM G66 (ASSET)、ASTM G67 硝酸质量损失试验 (NAMLT) 和金相检验确定。请参阅 B928 第 9.2、9.3 和 9.4 段。 3
技术于 1977 年 5 月 2-4 日在加拿大多伦多举行。该研讨会由 ASTM 金属腐蚀委员会 G-1 与国家腐蚀工程师协会 TPC 金属材料应力腐蚀开裂委员会 T-3E 合作赞助。国家标准局的 G. M. Ugiansky 代表 ASTM 委员会 G-1,Battelle Columbus 实验室的 J. H. Payer 代表 NACE 委员会 T-3E。 Ugiansky 和 Payer 也担任本出版物的编辑。