激光粉末床融合(L-PBF)添加剂制造(AM)是一种基于金属的AM工艺,能够生产具有细微几何分辨率的高价值复杂组件。作为熔体池特征(例如熔体池的大小和尺寸)与制造零件的孔隙度和缺陷高度相关,至关重要的是,预测过程参数如何影响构建过程中熔体池的大小和尺寸,以确保构建质量。本文提出了一个两级机器学习(ML)模型,以预测在扫描MultiTrack构建过程中的熔体大小。为了说明热历史对熔体池尺寸的影响,在建模体系结构的低级别上预测了所谓的(Prescan)初始温度,然后用作上层物理信息的输入特征,以预测熔体池大小。从Autodesk的NetFabB仿真生成的仿真数据集用于模型培训和验证。通过数值模拟,与幼稚的一级ML相比,提出的两级ML模型表现出很高的预测性能,其预测准确性显着提高,而无需将初始调为初始调节作为输入特征。[doi:10.1115/1.4052245]
摘要:激光冲击强化 (LSP) 已被用于通过激光金属沉积 (LMD) 来改善已修复的航空发动机部件的机械性能。本研究考察了横截面残余应力、微观结构和高周疲劳性能。结果表明,在激光熔化沉积区 200 µ m 深度处形成了 240 MPa 的压缩残余应力层,显微硬度提高了 13.1%。电子背散射衍射 (EBSD) 和透射电子显微镜 (TEM) 分析的结果表明,LSP 后取向差增加,位错特征明显,有利于提高疲劳性能。高周疲劳数据显示,与原 LMD 样品相比,LMD+LSP 样品的疲劳性能提高了 61%。因此,在航空航天领域,LSP 和 LMD 是修复高价值部件非常有效且很有前途的技术。
1 西安大学陕西省表面工程与再制造重点实验室,西安 710065 2 西安大学西安植入器械原型与优化重点实验室,西安 710065 3 西安交通大学材料力学行为国家重点实验室,西安 710049 * 电子邮件;liumingxia1121@163.com 收稿日期:2022 年 1 月 6 日/接受日期:2022 年 2 月 22 日/发表日期:2022 年 4 月 5 日 采用超高速激光熔覆-随后的激光重熔(EHLA-LR)在 2Cr13 钢基体上制备镍基涂层。详细研究了激光重熔(LR)处理对超高速激光熔覆(EHLA)涂层的形貌、微观组织、残余应力和耐腐蚀性能的影响。结果表明:EHLA-LR一体化工艺可使涂层表面粗糙度降低86%、表面致密性提高、表面平整度得到优化。EHLA-LR涂层近表面枝晶间距减小,晶粒细化,经LR处理后涂层物相变化不大。结果表明:涂层残余压应力基本保持不变,但经LR处理后残余压应力略有降低。此外,由于LR工艺提高了涂层表面致密性、细化了晶粒,EHLA-LR涂层的耐腐蚀性能优于EHLA涂层。关键词:超高速激光熔覆;激光重熔;微观组织;晶粒细化;残余应力;耐腐蚀性能
在这项研究中,这项研究根据过程条件对熔体池形状变化特性进行了测试分析,以防止传感器在应用定向能源部门工艺技术作为生产嵌入式传感器金属结构的方法时,通过过程的高热能破裂。随着AI技术的发展,结构自我诊断的自我诊断的重要性正在增加,并且随着对结构和传感器融合措施的需求的增加,将传感器插入结构的研究正在扩大。如果将传感器和结构集成到一般制造方法中,则很难避免由过程热能造成的传感器损害。但是,如果您采用激光层压技术,则可以最大程度地减少融合能量以防止传感器破裂。的融合能。本研究比较了通过使用各种激光输出和射线低扫描速度组合的过程条件来比较熔体池组合的熔体池的宽度和深度。目标材料用于SUS316L,激光输出为900〜1,800W,扫描速度定义在800〜1,200mm/min的范围内。根据DIV的分析,随着能量密度的增加,熔体池的宽度增加,并且相同的能量密度证实,熔体池宽度随着产量的增加而增加。中产生的熔体池深度也与能量密度成比例增加,并在1,800W和800 mm/min的过程条件下显示最大深度为700μm。传感器盖的最小厚度,以防止传感器通过在熔体池上方制造。
_________________________ 注意:本手稿由 UT-Battelle, LLC 根据与美国能源部签订的合同编号 DE-AC05-00OR22725 撰写。美国政府保留且出版商在接受文章发表时承认美国政府保留非排他性、已付费、不可撤销的全球许可,以出于美国政府目的出版或复制本手稿的已出版形式,或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 ( http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan ) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。† 与本工作相关的临时专利申请已提交,美国临时申请序列号为 63/332,403,提交日期为 2022 年 4 月 19 日。
SS316L的定向能量沉积添加剂制造(DED-AM)使用原位和Operando Synchrotron X射线成像进行了研究,以定量地了解加工参数对融化池形态和表面质量的影响。发现,DED-AM构建的表面粗糙度可能是由于熔体流量的变化和构建阶段运动扰动引起的熔体池表面扰动所致。的过程图,该过程图将构建质量与处理参数(包括粉末进料速率,激光功率和遍历速度)相关联。AM过程参数如何控制构建效率,并确定导致粗糙度的表面扰动所需的处理条件。2020作者。由Elsevier B.V.这是CC下的开放式访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)。