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激光熔化沉积AlSi10Mg及气孔对力学性能的影响 被引量：14
1
作者 李俐群 王宪 +1 位作者 曲劲宇 陶汪 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期109-114,共6页
采用激光熔化沉积的方法对AlSi10Mg增材制造,制备出致密度大于99%、抗拉强度350 MPa左右、延伸率8%的薄壁墙体试件,利用光学显微镜与扫描电镜分析了沉积态的组织。发现即使增材制造过程水氧含量(体积分数,下同)均控制在1×10^-5以下... 采用激光熔化沉积的方法对AlSi10Mg增材制造,制备出致密度大于99%、抗拉强度350 MPa左右、延伸率8%的薄壁墙体试件,利用光学显微镜与扫描电镜分析了沉积态的组织。发现即使增材制造过程水氧含量(体积分数,下同)均控制在1×10^-5以下,试件内部仍存在一定的气孔缺陷,气孔均为直径100μm以下的氢气孔。进一步试验表明,环境中的氧体积分数与气孔率呈正相关关系。在保持环境湿度和温度不变的情况下,环境氧含量由1×10^-5增加到1×10^-3,气孔直径略微增大,气孔率由0.45%增大到2.71%,气孔率增加近5倍,同时抗拉强度降低100 MPa左右,降幅超过30%,延伸率降幅超过20%。最后探讨了氢气孔在激光熔化沉积制造的试件中产生的机理,给出了利用激光熔化沉积工艺制备稳定的AlSi10Mg合金的策略。 展开更多
关键词 AlSi10Mg 激光熔化沉积 增材制造 气孔 力学性能
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激光熔化沉积AlSi10Mg成形特性及力学性能 被引量：10
2
作者 李俐群 曲劲宇 王宪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期332-337,共6页
目的研究激光熔化沉积Al Si10Mg铝合金的成形特性及力学性能。方法以颗粒度45~105μm的Al Si10Mg粉末为材料,6061铝合金为基板,利用光纤激光器在充氩舱内分别进行单层单道、竖直薄壁单墙体与倾斜薄壁墙体的成形试验。测试单墙体的抗拉... 目的研究激光熔化沉积Al Si10Mg铝合金的成形特性及力学性能。方法以颗粒度45~105μm的Al Si10Mg粉末为材料,6061铝合金为基板,利用光纤激光器在充氩舱内分别进行单层单道、竖直薄壁单墙体与倾斜薄壁墙体的成形试验。测试单墙体的抗拉强度与延伸率,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对微观组织形貌进行分析。结果单层单道沉积层高度与激光扫描速度负相关,与送粉速度成线性正相关;而沉积层宽度与扫描速度负相关,与激光功率正相关。沉积单墙体时,沉积前10层最不稳定,墙体厚度低于后续层的厚度。为了使沉积过程稳定,墙体不塌陷,通过激光功率在前20层左右逐层递减,成功制备出250层(高10cm)以上的单墙体。工艺选取合适时,AlSi10Mg具有良好的成形能力,激光头角度保持竖直不变,墙体倾角60°以下可以稳定沉积。制备沉积态Al Si10Mg气孔率约3%,抗拉强度250MPa左右,延伸率5%以上,抗拉强度高于成分相似的ZL104铸件25%。微观组织内Al-Si共晶细小,没有针片状共晶组织,并且组织沿沉积方向呈现周期性变化。结论 Al Si10Mg在激光熔化沉积时具有良好的成形能力,沉积态的组织强度高于铸态组织强度。优化后的工艺可以稳定沉积制备下圆上方的变截面薄壁样件。 展开更多
关键词 AlSi10Mg 激光熔化沉积 增材制造 成形 组织 力学性能
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某燃气轮机燃烧室合金高温蒸汽氧化行为研究
3
作者 梁志远 张超 +3 位作者 曲劲宇 何建元 郭亭山 徐一鸣 《中国腐蚀与防护学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期355-364,共10页
采用蒸汽氧化实验与热力学理论计算研究了DD5,K447A,GH3230以及GH3536共计4种燃气轮机用典型高温合金在高温蒸汽中的氧化行为。在1000℃下含10%H_(2)O的空气中,合金GH3230和K447A氧化增重遵循抛物线氧化规律,合金DD5和GH3536出现失重情... 采用蒸汽氧化实验与热力学理论计算研究了DD5,K447A,GH3230以及GH3536共计4种燃气轮机用典型高温合金在高温蒸汽中的氧化行为。在1000℃下含10%H_(2)O的空气中,合金GH3230和K447A氧化增重遵循抛物线氧化规律,合金DD5和GH3536出现失重情况。合金K447A与GH3230表面形成了Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)为主的氧化产物,其中合金GH3230因Al含量较低而发生内氧化现象。DD5表面发生Al_(2)O_(3)氧化膜剥落,而GH3536出现氧化物挥发。结果表明,4种合金的抗蒸汽氧化性能排序为K447>GH3230>DD5>GH3536。 展开更多
关键词 高温合金 蒸汽氧化 燃烧工况 燃气轮机
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热等静压处理对铸造高温合金涡轮叶片的影响 被引量：1
4
作者 吕成林 桑梓晗 +1 位作者 曲劲宇 董凯鑫 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期53-57,共5页
为解决铸造高温合金涡轮叶片由于工艺固有特性而在内部产生的疏松、气孔及残余共晶等冶金缺陷的问题,采用标准热处理和热等静压处理(HIP)+标准热处理两种工艺对铸造涡轮叶片及其同炉试样进行试验,并对试样进行了差热分析、密度测试、力... 为解决铸造高温合金涡轮叶片由于工艺固有特性而在内部产生的疏松、气孔及残余共晶等冶金缺陷的问题,采用标准热处理和热等静压处理(HIP)+标准热处理两种工艺对铸造涡轮叶片及其同炉试样进行试验,并对试样进行了差热分析、密度测试、力学性能测试及X射线三维成像,对比分析不同工艺的处理效果。结果表明:相比标准热处理,热等静压处理+标准热处理试样的屈服强度上升3%,抗拉强度上升1.4%,延伸率和断面收缩率分别上升28.1%和51.5%,持久寿命上升16.6%,内部显微疏松和气孔等缺陷的闭合程度达99.8%;铸造涡轮叶片增加热等静压处理可有效闭合铸件内部疏松,提高合金致密度、力学性能,进而提高铸件合格率。 展开更多
关键词 热等静压 铸造高温合金 涡轮叶片
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