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World File Search System能量沉积
CuAl8合金原位热锻定向能量沉积电弧
CuAl8 合金可用于工业部件，这些部件需要良好的防腐和耐磨性能。该合金具有中等强度和良好的韧性，室温下的断裂伸长率约为 40%。此外，它还具有良好的电导率，尽管低于纯铝或纯铜。尽管具有这些特性，但尚未报道过 CuAl8 合金的增材制造。在这项工作中，使用带和不带原位热锻的直接能量沉积电弧 (DED-arc) 来确定微观结构演变和机械性能。生产的零件上没有发现内部缺陷。热锻与 DED-arc 相结合可减小和均质化晶粒尺寸，提高机械强度和机械性能的各向同性。此外，使用这种新型 DED-arc 变体可降低整个制造部件的残余应力大小。我们强调，这种合金可以通过DED电弧进行加工，并且伴随材料沉积的热锻操作对微观结构细化和均质化具有有益的影响。
定向能量沉积制备 Ti6Al4V 凝固微观结构形成的确定性模型
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
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。
工艺参数对直接能量沉积制备Inconel718高温合金力学性能的影响
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。
通过定向能量沉积制备超细 Fe-Fe2Ti 共晶
我们研究了通过定向能量沉积 (DED) 获得的 Fe-Fe 2 Ti 共晶微观结构，其过共晶成分为 Fe-17.6 at.% Ti。实现了低至 200 nm 的超细层状间距，这种特性只能通过吸铸等方法在薄样品中获得。然而，在层间边界 (ILB) 处观察到主要 Fe 2 Ti 相的球状形态，并带有 Fe 相的晕圈。因此，对于给定的 DED 条件，晶体结构在 ILB 上是不连续的。二维和三维分析方法都用于量化微观结构，包括高分辨率同步全息 X 射线计算机断层扫描 (HXCT)。通过相场建模，针对选定的成核场景和从共晶到过共晶的合金成分，探索了共晶系统在定性对应于激光增材制造条件下的一般行为。虽然模拟提供了有关微观结构形成的宝贵见解，但模拟指出，我们需要进一步加深对增材制造条件下熔化的理解，以便实施合适的成核和/或自由生长模型。模拟还表明，使用精确的共晶合金成分可以防止球状 ILB。
利用直接能量沉积制造 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 难熔高熵合金
摘要：高熵合金 (HEA) 由 5–35 at% 的五种或更多种元素组成，具有高配置熵，不形成金属间化合物，具有单相面心立方结构或体心立方结构。特别是，耐火高熵合金 (RHEA) 基于在高温下具有优异机械性能的耐火材料，在室温下具有高强度和硬度，在低温和高温下具有优异的机械性能。在本研究中，使用直接能量沉积 (DED) 沉积了 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al RHEA。在 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的微观结构中，σ、BCC A2 和 Ti2Ni 相似乎与相图中预测的 BCC A2、BCC B2 和 Laves 相不同。该微观结构类似于铸造的 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的微观结构，并具有构造的细晶粒尺寸。发现这些微观组织的生长是由于 DED 工艺，该工艺具有快速凝固速度。细小的晶粒尺寸导致高硬度，测量的 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 显微硬度约为 900 HV。此外，为了分析由耐火材料组成的 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的热性能，通过预热试验分析了热影响区 (HAZ)。由于 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的热扩散率高，HAZ 减小了。
激光直接能量沉积制备多层复合材料 Ti-6Al-4V/Cp-Ti 合金
对于T型样品，热处理后裂纹扩展能量增加2倍（从约23 J增加到约46 J），这是由于裂纹起始能量和裂纹扩展能量重新结合，裂纹扩展能量增加所致。动态载荷图分析表明，热处理后，出现了尖锐的载荷点（视为裂纹起始载荷），下一个载荷峰值表征了新裂纹的起始，如图8a和8d所示。在层状材料中也观察到了类似的材料行为[30]。对样品的原始状态和退火状态进行比较，发现其他材料在热处理后形成了多个裂纹
超声辅助激光直接能量沉积 316L 材料晶粒尺寸控制
粗晶粒和柱状晶粒结构沿增材制造金属的构建方向外延生长是一种常见现象。因此，成品部件通常表现出明显的各向异性机械性能、延展性降低，因此开裂敏感性高。为了提高增材制造部件的机械性能和可加工性，等轴和细晶粒结构的形成被认为是最有益的。在本研究中，研究了激光丝增材制造过程中通过超声波激发熔池来细化晶粒的潜力。开发了一种超声波系统并将其集成到激光丝沉积机中。AISI 316L 钢用作基材和原料。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析，证实了粗柱状晶粒 (d m- = 284.5 μ m) 转变为细等轴晶粒 (dm = 130.4 μ m)，并且典型的 <100> 纤维织构随着振幅的增加而减弱。结果表明，晶粒细化的程度可以通过调节超声振幅来控制。没有观察到树枝状结构的显著变化。超声焊极/熔池直接耦合与激光丝沉积工艺的结合代表了一种开创性的方法和有前途的策略，可用于研究超声对晶粒细化和微观结构调整的影响。
AISI 316L 不锈钢粉末定向能量沉积：工艺参数的影响
摘要：在激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 过程中，会发生许多复杂现象。这些现象与构建过程中使用的条件密切相关，会影响零件在微观结构特征和机械行为方面的质量。本文研究了构建参数对通过 LP-DED 生产的 AISI 316L 不锈钢样品的微观结构和拉伸性能的影响。首先，通过研究其形态和几何特征，从单扫描轨迹开始选择构建参数。接下来，对使用两组参数构建的 316L LP-DED 块体样品的孔隙率、几何精度、微观结构和机械性能进行了表征。使用 Voce 模型分析了拉伸试验数据，并发现了拉伸性能与位错自由程之间的相关性。总体而言，数据表明，孔隙率不应被视为 LP-DED 部件质量的唯一指标，还应进行机械表征。
直接能量沉积工艺参数对718合金单道沉积层的影响
摘要：研究了激光功率、扫描速度和激光间距三个重要工艺参数对直接能量沉积 718 合金试件沉积层几何形状、微观结构和偏析特性的影响。研究发现，激光功率和激光间距显著影响沉积层的宽度和深度，而扫描速度影响沉积层高度。比能条件的增加（在 0.5 J/mm 2 和 1.0 J/mm 2 之间）增加了沉积层的总面积，产生了不同的晶粒形貌和析出行为，并对其进行了全面分析。沉积层包含三个不同的区域，即顶部、中部和底部区域，根据局部凝固条件变化而形成的不同微观结构特征进行分类。富铌共晶优先偏析在沉积物顶部区域（面积分数为 5.4–9.6%，A f ），该区域主要由等轴晶粒结构组成，而中部区域（面积分数为 1.5–5.7%，A f ）和底部区域（面积分数为 2.6–4.5%，A f ）则观察到柱状枝晶形态。高扫描速度更有效地降低沉积物顶部和中部区域的富铌相面积分数。观察到<100>晶体方向是柱状晶粒的首选生长方向，而等轴晶粒具有随机取向。