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World File Search System熔池
Ti6Al4V 合金调制激光重熔
摘要：钛合金具有重量轻、强度高、耐热腐蚀等优点，但其优异的力学性能与其组织结构密切相关，在焊接、表面强化、修复等加工过程中需要采用创新的加工方式来保证晶体组织的细化，以满足强度提高、力学性能提高和整体强度提高的要求。通过对Ti-6Al-4V合金表面进行激光直接熔化，比较了连续激光与调制激光模式下熔池的差异。在相同功率下，激光熔池热影响区可缩小为连续激光的1/3。连续激光在高能量密度的作用下可以获得深熔池。不同的熔体穿透深度会导致拉伸性能变化很大。在高频（20 kHz）调制激光作用下可以获得高密度、细晶粒的熔池。包含重熔区的不同熔深深度之间的拉伸试样的力学性能与基体接近，研究结论可为激光重熔加工技术的开发提供技术支持。
用于粉末床熔合增材制造的同步圆形激光阵列的数字孪生
阵列中每台激光器的热通量都会根据其内部间距对熔池的整体形状/尺寸产生影响，即基于叠加原理和每台激光器温度场之间的热串扰。通常，由于热量分布在更大的表面积上，随着内部间距的增加，宽度会增加，但深度则呈现相反的趋势，即热量渗透到粉末床中会减少。此外，熔池尺寸（深度和宽度）
Dynasty® 280 DX - 快速焊接
AC TIG 特点 独立的振幅/电流控制允许独立设置 EP 和 EN 电流，以精确控制工件和电极的热量输入。平衡控制提供可调节的氧化物去除，这对于创建最高质量的铝焊缝至关重要 频率控制电弧锥的宽度，并可以改善电弧的方向控制。AC 波形 高级方波、快速冻结熔池、深度穿透和快速行进速度。软方波，可产生软电弧，具有最大的熔池控制和良好的润湿作用。正弦波适合喜欢传统电弧的客户。三角波减少热量输入，适用于薄铝。快速行进速度。DC TIG 特点 焊接特殊材料的电弧异常平滑和精确。脉冲。脉冲可以增加熔池搅拌、电弧稳定性和行进速度，同时减少热量输入和变形。
了解激光粉末床熔合添加剂金属的各向异性拉伸性能：精选示例的详细回顾
增材制造金属的机械性能各向异性有几个物理原因。这些原因包括但不限于方向依赖的晶粒和相形态、晶体结构、定向孔隙率/缺陷以及与熔池、分层微观结构相关的异质性。所有这些在大多数增材制造工艺中都很普遍，很难区分它们在机械各向异性中的作用。本综述重点介绍那些试图或合理地隔离其中一个或两个来源的研究，而不是简单地报告机械性能的趋势。这不是一份涵盖所有增材工艺或机械性能的详尽综述；主要评估的是激光粉末床熔合 (LPBF) 金属和拉伸试验结果（模量、屈服强度、极限拉伸强度、伸长率和断裂表面分析）。总之，LPBF 合金的各向异性拉伸性能的主要来源是晶体结构、各向异性微观结构形态、熔合缺陷不足和熔池宏观结构。在各向异性微观结构中，与相和特征（例如晶界 α、沉淀物等）的优先分布相比，拉长的晶粒似乎是次要的。各向异性模量和屈服强度主要由晶体织构引起。晶体塑性模拟支持了这一点。各向异性伸长主要由各向异性微观结构形态、未熔合缺陷和熔池宏观结构引起。支持这一点的证据来自遵循这些特征的断裂表面。熔池宏观结构是最难通过实验从其他各向异性源列表中分离出来的。一组激光工艺参数和合金的发现并不具有指导意义。在将拉伸各向异性的原因与特定来源联系起来之前，必须对上述来源进行表征。需要制定表征和操纵晶体织构、孔隙率、晶粒和相形态以及熔池宏观结构的策略，以更好地理解和控制 AM 金属中的机械各向异性。
定向能量沉积中粉末流速变化的多方面监测
粉末流速是定向能量沉积 (DED) 工艺中的一个关键参数。在典型的构建过程中，如果粉末流速仅降低 1 秒，就会影响 30 毫米的熔体轨迹。因此，即使粉末流速发生微小变化也会对构建质量产生重大影响。在这项工作中，使用离线重量测量、流动成像、现场构建数据和同轴熔池成像等多种方法量化了不同类型 316 L 钢粉末的粉末流稳定性。观察到流速振荡，与粉末料斗转盘旋转的周期性相关，其幅度足以对构建质量造成影响并可在同轴熔池成像中识别。讨论了流速变化对使用熔池成像进行闭环控制的影响。
增材制造快报
在本研究中，采用高通量 (HT) 方法来快速评估 83 种增材制造的 316L 不锈钢的表面特性。表面粗糙度 (S a) 的变化与无量纲数 (π) 呈现出良好的相关性，并与内部孔隙缺陷直接相关。未熔合状态与高表面粗糙度 (S a > 5 μm)、低无量纲数 (π < 61) 以及熔池轨道之间存在空洞有关。球化状态与高表面粗糙度 (S a > 5 μm)、中等无量纲数 (61 < π < 146) 和不均匀的熔池轨道宽度相关。锁孔状态表现出低表面粗糙度 (S a < 5 μm)、高无量纲数 (π > 146) 和弯曲的熔池轨道。这种方法加速了工艺参数的发现，并最大限度地减少了 LPBF 工艺的孔隙缺陷。缺陷对加工后拉伸力学性能的影响表明，具有孔隙度的样品的拉伸强度比最佳样品低 10%，延展性低 30%。
层间停留时间对 Inconel 718 激光熔覆部件微观结构的影响
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]。
利用熔池图像数据开发定向能量沉积工艺中基于一维卷积神经网络的高度轮廓预测模型
摘要 定向能量沉积 (DED) 工艺是一种代表性的金属增材制造技术，它使用柔性沉积头，主要用于航天和海洋工业的维修。DED 工艺节省时间和金钱，因为它只修复受损的零件和部件。因此，几何控制对于经济准确地填充目标受损区域的体积非常重要。然而，效率取决于激光功率、扫描速度等工艺参数。本研究提出了一种一维卷积神经网络 (1D-CNN) 模型，利用熔池图像数据预测 DED 部件的高度轮廓。首先，对总共 9 种情况进行了 DED 实验，考虑了激光功率和扫描速度作为参数。对收集到的熔池图像数据进行预处理，只提取与感兴趣区域相关的数据。最初，从熔池图像中提取了大小、形状、位置和亮度等共 15 个特征。然后，通过置换特征重要性评估方法选择 10 个关键特征，将其输入到 1D-CNN 算法中，以预测沉积层的高度轮廓。在测试阶段，平均绝对百分比误差（MAPE）为9.55％，验证了所提模型的适用性。
轴类零件激光熔覆多场耦合数值模拟研究
摘要：轴类零件由于长期在恶劣环境下运行，很多关键零部件遭受腐蚀、磨损等问题，导致零件失效，无法继续服役，对失效零部件进行修复，提高其使用寿命势在必行。设计正交试验方案，基于ANSYS仿真平台，对4140合金结构钢激光熔覆Inconel 718合金粉末过程进行数值模拟，根据热平衡原理推导熔覆层厚度关系方程，建立有限元模型，耦合温度场、应力场和流体场3个模块，并通过不同模块分析，实现对激光熔覆不同过程的监控。最优熔覆参数为激光功率1000 W、扫描速度15 rad/s、光斑半径1.5 mm，热应力最大值为696 Mpa，残余应力最小值为281 Mpa，三因素对热应力最大值的影响程度为：激光功率>光斑半径>扫描速度。熔池在熔化过程中出现熔化“尖角”现象，内部呈现双涡流效应，最大流速为0.02 m/s。由于驱动力不同，凝固过程各个阶段呈现不同的形态。本文对激光熔覆过程进行了多场耦合数值模拟，获得了熔覆层残余应力较低的最优熔覆参数。熔化过程中熔池逐渐长大、扩大，但激光加载时间有限，熔池尺寸和形状最终固定，且熔池内部存在从中心向截面两侧流动的涡流，形成双涡流效应。凝固分为四个阶段，完成熔池液相向固相的转变，形成熔覆层。采用多场耦合数值模拟技术对熔覆层的温度场、应力场和流场进行分析，为后续激光熔覆实验提供熔覆层残余应力、表面质量的理论依据。
激光定向能量沉积中基于多保真度替代的不确定性量化过程映射
摘要：涉及高斯过程 (GP) 的多保真度 (MF) 替代物用于设计激光定向能量沉积 (L-DED) 增材制造 (AM) 中的时间过程图。过程图用于建立熔池特性（例如熔池深度）与工艺参数（例如激光功率和扫描速度）之间的关系。MFGP 替代物涉及高保真度 (HF) 和低保真度 (LF) 模型。选择 Autodesk Netfabb ® 有限元模型 (FEM) 作为 HF 模型，而选择 Eagar-Tsai 开发的分析模型作为 LF 模型。结果表明，MFGP 替代物能够成功地融合不同保真度模型中存在的信息，以设计时间前向过程图（例如，给定一组真实深度未知的工艺参数，熔池深度是多少？）。为了扩展新开发的建立时间逆过程图的公式（例如，为了实现所需的熔池深度，但不知道真实工艺参数，那么作为时间函数的工艺参数的最佳预测是什么？），在计算预算约束下，通过将 MFGP 代理与贝叶斯优化 (BO) 相结合来进行案例研究。结果表明，与单精度 (SF) GP-BO 相比，MFGP-BO 可以显著提高优化解决方案的质量，同时降低计算预算。与仅限于开发稳态正向过程图的现有方法相比，当前的工作成功地展示了在 L-DED 中实现结合不确定性量化 (UQ) 的时间正向和逆过程图。