大倾斜角薄壁结构激光近净成形实验研究 被引量：7

1

作者 余超 苗秋玉 +3 位作者 石龙飞 马广义 吴东江 邓德伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期595-602,共8页

针对复杂装备零件的快速成形及修复问题,提出了一种在激光束与垂直方向之间设置预设夹角的方法,开展了不同预设夹角下无支撑倾斜薄壁结构的成形实验,研究了倾斜薄壁结构的大角度成形机理,给出了预设夹角范围的选择依据,以实现无支撑大... 针对复杂装备零件的快速成形及修复问题,提出了一种在激光束与垂直方向之间设置预设夹角的方法,开展了不同预设夹角下无支撑倾斜薄壁结构的成形实验,研究了倾斜薄壁结构的大角度成形机理,给出了预设夹角范围的选择依据,以实现无支撑大倾斜角薄壁结构的成形。研究结果表明:成形过程中无支撑熔融粉末发生坍塌是导致最终成形结构形貌及角度成形精度不高的主要原因;当设定的预设夹角使得激光束与倾斜薄壁结构之间的夹角小于30°时,成形得到的无支撑倾斜薄壁结构形貌良好且实际倾斜角度与设计角度较吻合。给定工艺条件下,采用预设夹角的方式,最终成形得到了倾斜角度约为60°的倾斜薄壁结构,突破了激光近净成形方法成形无支撑倾斜薄壁结构的倾斜极限,成功获得了三元叶片样件。 展开更多

关键词 倾斜薄壁结构 预设夹角 激光近净成形 三元叶片

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飞秒激光加工参数对RB-SiC表面形貌的影响

2

作者 吴东江 刘成 +4 位作者 杨峰 牛方勇 董志刚 马广义 康仁科 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期162-169,共8页

目的揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描... 目的揭示飞秒激光加工参数对反应烧结碳化硅(Reaction-Bounded Silicon Carbide,RB-SiC)表面形貌的影响规律。方法通过改变激光能量密度和有效脉冲数,研究RB-SiC表面烧蚀槽的形貌变化规律,确定飞秒激光加工RB-SiC的去除机理。采用扫描电镜、共聚焦显微镜、X射线能谱仪和拉曼光谱仪分析RB-SiC烧蚀前后的表面形貌演变行为。结果激光能量密度在0.62~10.48 J/cm^(2)时,Si富集区域形成凹陷结构,SiC颗粒区域形成周期性结构(Laser-Induced Periodic Surface Structures,LIPSS),周期约为970 nm。随着激光能量密度的增加,凹陷结构扩大加深,表面球形纳米颗粒增多,烧蚀槽宽度呈对数增长。有效脉冲数在69~1379,Si富集区域的去除量高于SiC颗粒区域的去除量。随着有效脉冲数增加,烧蚀槽深度显著加深,凹陷结构扩展成深坑结构,飞溅至烧蚀槽外侧的纳米颗粒聚集成团簇物,由Si、SiC和非晶态SiO_(2)构成的沉积物在烧蚀槽边缘形成堆积层。结论降低激光能量密度能够减少RB-SiC表面凹陷和纳米颗粒,有助于提升烧蚀形貌的一致性。增加有效脉冲数会促进烧蚀槽底部深坑结构的产生,进而扩大Si与SiC去除量之间的差异。 展开更多

关键词 飞秒激光 RB-SIC 烧蚀槽 表面形貌 激光能量密度 有效脉冲数

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电弧增材制造2024铝合金的微观组织与力学性能 被引量：2

3

作者 吴东江 刘德华 +3 位作者 张子傲 张逸伦 牛方勇 马广义 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期767-776,共10页

采用电弧增材制造工艺制备了三元Al-Cu-Mg(2024)铝合金成形试样,并对试样的晶粒形貌、物相组成、元素分布与力学性能进行研究。结果表明,2024铝合金成形试样宏观上表现出层状特征,单一沉积层可以分为层间区域与层中区域2部分,晶粒形貌... 采用电弧增材制造工艺制备了三元Al-Cu-Mg(2024)铝合金成形试样,并对试样的晶粒形貌、物相组成、元素分布与力学性能进行研究。结果表明,2024铝合金成形试样宏观上表现出层状特征,单一沉积层可以分为层间区域与层中区域2部分,晶粒形貌由层中区域的等轴晶转变为层间区域的柱状晶;成形试样微观组织主要包括α-Al、θ-Al_(2)Cu与S-Al_(2)CuMg相;由于增材制造非平衡凝固过程,成形试样出现元素偏析,层中区域Mg元素在Al基体中均匀分布;电弧重熔作用下,层间区域元素偏析严重,Cu元素以共晶组织的形式在晶界偏析,Mg元素出现局部富集;成形试样的平均抗拉强度、屈服强度与断后伸长率分别为(323.5±6.6)MPa、(178.7±6.2)MPa和(9.03±0.67)%,高于铸造退火态2024铝合金的力学性能;由于微观组织的不同,层中区域与层间区域出现不同的裂纹扩展行为,层间区域裂纹沿着共晶组织分布路径扩展,表现为沿晶断裂,层中区域裂纹扩展模式变为穿晶断裂。 展开更多

关键词 AL-CU-MG合金 电弧增材制造 显微组织 力学性能

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脉冲激光填丝焊接薄板熔池流动行为分析 被引量：6

4

作者 吴东江 柴东升 +4 位作者 程波 马广义 金洙吉 雷明凯 姚振强 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第3期83-94,共12页

本文使用VOF方法对熔池自由表面进行追踪,将焊丝简化为熔滴,建立了脉冲激光填丝焊接薄板三维数值模型,揭示了脉冲激光填丝焊接0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板熔池流动行为,通过焊缝余高尺寸及熔合线形貌验证了模型的可靠性.结果表明,熔滴... 本文使用VOF方法对熔池自由表面进行追踪,将焊丝简化为熔滴,建立了脉冲激光填丝焊接薄板三维数值模型,揭示了脉冲激光填丝焊接0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板熔池流动行为,通过焊缝余高尺寸及熔合线形貌验证了模型的可靠性.结果表明,熔滴作用前,熔池上表面区域主要存在由表面张力导致的熔池边缘向熔池中心的流动,最大速度出现在熔池中部且指向熔池下表面,达到了m/s量级;在熔池下表面区域的流动形式是表面张力及熔池中心流动共同作用的结果,在下部形成两个方向相同的涡流;焊丝的熔入对熔池流场有显著的影响,熔滴对熔池的冲击作用改变了熔池原有的对流方向,使表面张力主导的熔池对流特征消失;熔滴熔入过程中熔池最大速度出现在熔滴熔入位置,约为1.74 m/s.在熔滴冲击与熔池表面张力联合作用下,熔池表现出振荡特性,随后熔池内流动再次回到由表面张力驱动的对流形式.激光脉冲结束后,熔池下部固液界面继续向母材区域扩展约3-4 ms,这种现象与激光的脉冲作用、熔池内的流动及Hastelloy C-276的物性参数有关. 展开更多

关键词 脉冲激光填丝焊接 熔池流动 表面张力

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Cf/C-SiC烧蚀行为及激光复合超声磨削可行性研究

5

作者 吴东江 蔡昕彤 +5 位作者 李正 董志刚 马广义 鲍岩 康仁科 牛方勇 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期162-174,共13页

目的揭示激光与Cf/C-SiC陶瓷基复合材料相互作用机理,分析激光能量密度对材料形性演变的影响规律。提出Cf/C-SiC陶瓷基复合材料激光复合超声磨削加工方案,探究硬脆材料多能场复合加工的可行性。方法使用不同能量密度的激光束扫描Cf/C-Si... 目的揭示激光与Cf/C-SiC陶瓷基复合材料相互作用机理,分析激光能量密度对材料形性演变的影响规律。提出Cf/C-SiC陶瓷基复合材料激光复合超声磨削加工方案,探究硬脆材料多能场复合加工的可行性。方法使用不同能量密度的激光束扫描Cf/C-SiC陶瓷基复合材料表面,以明确材料烧蚀行为。在材料表面预制不同间距的平行纹理沟槽,进而对比传统磨削、超声辅助磨削和激光复合超声磨削的加工效果,同时研究不同扫描间距的预制沟槽对磨削效果的影响规律。结果陶瓷基复合材料(CMC)在激光作用下可呈现2种截然不同的状态,改性状态时材料以氧化等热化学变化为主,样件内出现热影响区和裂纹区。烧蚀状态时材料以热物理和热机械变化为主,样件内出现烧蚀凹坑、重铸层、热影响区和裂纹区。纤维束中界面经整体脱黏后,裂纹向下延伸并发生偏转。基体中的裂纹多起源于纤维界面处,并在扩展过程中发生偏转、分叉。激光烧蚀作用可改变材料的可加工性,有利于后续超声磨削加工。激光复合超声磨削的两方向磨削力相较传统磨削分别减小了51.4%和56.5%,同时表面粗糙度Sa可降低至4.228μm。结论激光复合超声磨削可有效降低磨削力和加工表面粗糙度,从而提高加工质量,该方法在实现硬脆材料高质量低成本加工方面具有较大的潜能。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 激光 超声磨削 多能场 微观形貌 磨削力

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Al_(2)O_(3)-TiC_(p)复相陶瓷激光定向能量沉积直接增材制造

6

作者 吴东江 赵紫渊 +4 位作者 于学鑫 马广义 由竹琳 任冠辉 牛方勇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1183-1192,共10页

Al_(2)O_(3)-TiC_(p)(AT)复相陶瓷材料以其优异的综合力学性能而被广泛用作金属切削刀具材料。针对AT材料传统烧结方法在能耗及周期方面的局限,本工作利用激光定向能量沉积技术开展了AT复相陶瓷材料直接增材制造的研究,系统探讨了不同Ti... Al_(2)O_(3)-TiC_(p)(AT)复相陶瓷材料以其优异的综合力学性能而被广泛用作金属切削刀具材料。针对AT材料传统烧结方法在能耗及周期方面的局限,本工作利用激光定向能量沉积技术开展了AT复相陶瓷材料直接增材制造的研究,系统探讨了不同TiC_(p)比例对复相陶瓷材料微观结构和力学性能的影响。结果表明TiC_(p)颗粒均匀分布在成型样件的基体中,掺杂TiC_(p)细化了Al_(2)O_(3)晶粒。同时,由于TiC_(p)与Al_(2)O_(3)基体的热膨胀失配引起裂纹出现偏转、贯穿颗粒等现象,消耗了裂纹扩展能量,进而有效抑制了AT材料直接增材过程中的裂纹扩展行为。掺杂TiC_(p)颗粒对熔池形成冲击,在一定程度上加快了气体的逸出速率,进而提高了材料的相对密度。但TiC_(p)含量过高将加剧其与Al_(2)O_(3)基体在高温时的化学反应,生成的气体使复合材料中出现较大气孔并降低了材料部分力学性能。TiC_(p)质量分数为30%的复合材料的相对密度达到96.64%、平均显微硬度达到21.07 GPa和断裂韧性达到4.29 MPa·m^(1/2)。 展开更多

关键词 复相陶瓷 增材制造 激光定向能量沉积 微观结构 力学性能

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扫描速度对激光定向能量沉积Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)梯度陶瓷微观组织及力学性能的影响

7

作者 吴东江 于学鑫 +4 位作者 吕伟杰 石晶 由竹琳 马广义 牛方勇 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第16期30-37,共8页

功能梯度陶瓷作为能够兼顾结构和功能的新型陶瓷材料,其材料组成和性能可以根据需要呈现连续的梯度变化,因此在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。激光定向能量沉积技术克服了传统陶瓷制备方法在烧结变形及过渡界面明显的局... 功能梯度陶瓷作为能够兼顾结构和功能的新型陶瓷材料,其材料组成和性能可以根据需要呈现连续的梯度变化,因此在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。激光定向能量沉积技术克服了传统陶瓷制备方法在烧结变形及过渡界面明显的局限性,能够实现功能梯度陶瓷材料性能的区域可控制造。然而采用定工艺参数成形时,功能梯度陶瓷不同组分的性能无法同时达到最佳,因此就扫描速度对Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)梯度陶瓷中各比例复合陶瓷材料的影响规律展开了研究。在确定各比例复合陶瓷优选扫描速度的基础上,实现了Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)梯度陶瓷的变参数优化成形。结果表明,低速扫描条件下(200 mm/min、300 mm/min),α-Al_(2)O_(3)柱状晶定向生长倾向明显,但高ZrO_(2)含量(质量分数)复合陶瓷材料宏观裂纹明显。扫描速度逐渐提高有助于晶粒尺寸减小,但过高的扫描速度(400 mm/min、500 mm/min)导致样件内部ZrO_(2)团聚现象及孔隙缺陷增多。采用变扫描速度成形工艺不仅有效抑制了高ZrO_(2)含量区域的宏观裂纹,而且改善了定参数成形Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)梯度陶瓷结合界面处的裂纹缺陷,优化成形的Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)梯度陶瓷结合界面处抗弯强度提升约21.37%。 展开更多

关键词 激光 增材制造(AM) 功能梯度材料(FGM) 陶瓷 变参数成形

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工艺参数对哈氏合金薄板激光填丝焊接变形的影响 被引量：4

8

作者 吴东江 刘俊 +4 位作者 唐博凯 刘德华 马广义 牛方勇 姚振强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第13期213-219,共7页

研究了激光填丝焊接工艺参数对哈氏合金薄板纵向挠曲变形的影响,结合样件弯曲刚度和等效载荷分析了焊接工艺参数对纵向挠曲变形的影响。结果表明:激光填丝焊接过程的线能量和相对送丝量通过影响弯曲刚度和等效载荷,进而影响纵向挠曲变形... 研究了激光填丝焊接工艺参数对哈氏合金薄板纵向挠曲变形的影响,结合样件弯曲刚度和等效载荷分析了焊接工艺参数对纵向挠曲变形的影响。结果表明:激光填丝焊接过程的线能量和相对送丝量通过影响弯曲刚度和等效载荷,进而影响纵向挠曲变形;随着线能量的逐渐增大,等效载荷也逐渐增大,样件的弯曲刚度呈减小—增大—减小的变化趋势。在一定范围内增大线能量会使等效载荷和弯曲刚度同时增大,从而导致挠曲变形的变化幅度相对较小。相对送丝量增大使弯曲刚度在等效载荷不变的情况下明显增大,从而导致焊接变形减小。在合理的参数范围内尽量选择小线能量和大相对送丝量有利于抑制变形。 展开更多

关键词 激光光学 激光填丝焊接 哈氏合金 挠曲变形 弯曲刚度 线能量

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哈氏合金薄板激光填丝焊接接头高周疲劳性能 被引量：3

9

作者 于京令 刘大为 +3 位作者 宋丹 马广义 吴东江 姚振强 《电焊机》 2019年第4期37-42,共6页

为了评价激光薄板填丝焊接接头的高周疲劳性能,利用升降试验法评价了指定2×10~6周次寿命的0.7 mm厚激光填丝焊接接头样件高周疲劳强度,借助扫描电子显微镜分析了断口及断裂位置。结果显示,激光填丝焊接接头的高周疲劳强度为396.6 M... 为了评价激光薄板填丝焊接接头的高周疲劳性能,利用升降试验法评价了指定2×10~6周次寿命的0.7 mm厚激光填丝焊接接头样件高周疲劳强度,借助扫描电子显微镜分析了断口及断裂位置。结果显示,激光填丝焊接接头的高周疲劳强度为396.6 MPa,断口形貌显示近无夹杂物,裂纹源区呈解理特征,裂纹主要为沿晶扩展,在裂纹扩展区呈现典型的疲劳条纹特征,且条纹间距随裂纹扩展长度的延长而加宽,瞬断区主要呈现与拉伸断口一致的韧窝形貌。观察断口截貌可知,裂纹主要在焊缝上表面焊趾附近萌生,并沿板厚方向扩展,在沿焊接方向扩展过程中会跨越熔合线,在焊缝区内和相邻母材区内扩展。 展开更多

关键词 激光焊接 升降试验法 哈氏合金 疲劳性能

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直接激光沉积熔体自生氧化铝/钛酸铝复合陶瓷微观组织及力学性能 被引量：1

10

作者 吴东江 黄云飞 +2 位作者 赵大可 牛方勇 马广义 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期212-222,共11页

熔体自生陶瓷因具有接近熔点的超高温性能而成为两机系统热端部件重要的候选高温结构材料之一。熔池凝固条件对熔体自生陶瓷的微观组织及力学性能影响显著,而工艺条件则是调控凝固条件的重要手段。然而,目前关于工艺条件对直接激光沉积... 熔体自生陶瓷因具有接近熔点的超高温性能而成为两机系统热端部件重要的候选高温结构材料之一。熔池凝固条件对熔体自生陶瓷的微观组织及力学性能影响显著,而工艺条件则是调控凝固条件的重要手段。然而,目前关于工艺条件对直接激光沉积熔体自生陶瓷影响规律的研究尚不充分。为此,利用该技术制备了熔体自生Al_(2)O_(3)/Al_(6)Ti_(2)O_(13)陶瓷,研究了层间提升量对Al_(2)O_(3)/Al_(6)Ti_(2)O_(13)陶瓷成形质量的影响。结果表明,凝固陶瓷主要由α-Al_(2)O_(3)和Al_(6)Ti_(2)O_(13)相组成,占主要体积分数的α-Al_(2)O_(3)相弥散分布于连续的Al_(6)Ti_(2)O_(13)基体相中。由于凝固条件的改变,α-Al_(2)O_(3)相尺寸随层间提升量的增加逐渐降低且其形态逐渐由胞状枝晶向等轴枝晶转变。层间提升量处于0.4~0.6 mm范围内时凝固陶瓷具备精细的微观组织及优异的综合性能,是较好的工艺窗口。 展开更多

关键词 直接激光沉积 Al_(2)O_(3)/Al_(6)Ti_(2)O_(13)复合陶瓷 层间提升量

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激光能量输入对直接激光沉积莫来石陶瓷组织性能的影响 被引量：2

11

作者 赵大可 吴东江 +1 位作者 牛方勇 马广义 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1007-1015,共9页

研究了激光能量密度对直接激光沉积熔体自生莫来石陶瓷孔隙/密度、微观组织和力学性能的影响。结果表明,较低激光能量密度(15 J/mm^(2))所制备的陶瓷样件边缘分布有尺寸较大的气孔,使得样件整体孔隙率较高,且表面粘粉严重,这与成形扫描... 研究了激光能量密度对直接激光沉积熔体自生莫来石陶瓷孔隙/密度、微观组织和力学性能的影响。结果表明,较低激光能量密度(15 J/mm^(2))所制备的陶瓷样件边缘分布有尺寸较大的气孔,使得样件整体孔隙率较高,且表面粘粉严重,这与成形扫描速度大和硅酸盐熔体粘度高有关。而较高激光能量密度(90 J/mm^(2))虽然可以获得表面光滑、莫来石晶粒尺寸较小的陶瓷样件,但由于单位时间内输入熔池能量高,粉末蒸发产生的气孔来不及逃逸出熔池,使得样件心部形成较大的气孔,影响样件的力学性能。在激光能量密度为45J/mm^(2)时,获得了表面相对光洁、孔隙率较低和力学性能较好的莫来石陶瓷样件。本研究结果为直接激光沉积增材制造高性能陶瓷过程中合理选定工艺条件提供了理论指导及技术支撑。 展开更多

关键词 增材制造 陶瓷 激光能量密度 孔隙 力学性能

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直接激光沉积Ti6Al4V/Inconel 718复合材料微观组织与力学性能分析 被引量：2

12

作者 吴东江 元世军 +4 位作者 余超 何爱迪 马广义 牛方勇 卢凡 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期78-84,共7页

Ti6Al4V和Inconel 718合金被广泛用于航空航天。但TC4或Inconel 718难以同时满足轻量化和耐高温的需求。因此采用直接激光沉积制备了不同比例Ti6Al4V/Inconel 718复合材料。分别通过X射线衍射,扫描电子显微镜和能谱仪分析相组成,微观结... Ti6Al4V和Inconel 718合金被广泛用于航空航天。但TC4或Inconel 718难以同时满足轻量化和耐高温的需求。因此采用直接激光沉积制备了不同比例Ti6Al4V/Inconel 718复合材料。分别通过X射线衍射,扫描电子显微镜和能谱仪分析相组成,微观结构和元素分布。同时,研究了显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:随着Inconel 718的比例增加,有Ti2Ni和Ni3Ti金属间化合物形成。Ti2Ni的形成机理为:β→α+Ti2Ni和L→β-Ti+Ti2Ni,且Ti2Ni金属间化合物的偏析机理为晶间偏析。随着Inconel 718含量增加,复合材料的显微硬度逐渐增加。当Inconel 718的体积分数为50%时,其平均显微硬度值为7700 MPa,比100%Ti6Al4V的平均显微硬度高85.5%。显微硬度增加与Ti2Ni金属间化合物的析出强化直接相关。复合材料以磨料磨损为主,并伴随着黏着磨损。随着Inconel 718的增加,黏着磨损减弱。当Inconel 718的体积分数达到50%时,磨损量仅为100%Ti6Al4V的36.9%。 展开更多

关键词 直接激光沉积 Ti6Al4V/Inconel 718复合材料 微观组织 显微硬度 摩擦磨损

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激光-电弧复合增材制造Al-Cu合金T型结构微观组织演变与熔池流动行为分析

13

作者 王儒政 马广义 +3 位作者 吴胜男 刘德华 牛方勇 吴东江 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期62-69,77,共9页

在T型结构增材制造过程中,交叉节点处易出现冶金结合不良及重熔缺陷等问题,制约该结构性能的提升。采用激光-电弧复合增材制造技术制备了Al-Cu合金T型结构,对交叉节点处的组织形貌进行了表征,并通过数值模拟分析了节点处熔池内的温度分... 在T型结构增材制造过程中,交叉节点处易出现冶金结合不良及重熔缺陷等问题,制约该结构性能的提升。采用激光-电弧复合增材制造技术制备了Al-Cu合金T型结构,对交叉节点处的组织形貌进行了表征,并通过数值模拟分析了节点处熔池内的温度分布以及流动特征。结果表明,在T型结构节点处能够观察到重熔作用所导致的弧形条纹特征,该区域的模拟形貌与实际结果具有良好的一致性;熔池边界处等温线分布较为密集,内部Marangoni对流导致逆时针涡流的形成,最高流速可达0.16 m/s。依据顶层晶粒形态差异,分为顶层节点重熔区(RZI)和顶层热影响区(HAZ)。其中RZI内主要为细小的树枝晶,平均晶粒尺寸相比于HAZ降低了20.8%,内部析出相主要为与α-Al基体呈非共格界面的大尺寸θ(Al_(2)Cu)相;平均显微硬度可达(98.4±6.4)HV_(0.1),相比于未重熔区最高提升约14.0%。 展开更多

关键词 激光-电弧复合增材制造 AL-CU合金 T型结构 组织形貌 熔池流动

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老年2型糖尿病合并甲状腺功能异常的研究进展 被引量：2

14

作者 孙黎明 马红萍 +1 位作者 夏晓露 邬东江 《标记免疫分析与临床》 CAS 2023年第9期1605-1610,共6页

2型糖尿病和甲状腺功能异常均为临床常见的内分泌疾病,2型糖尿病与甲状腺功能异常存在密切关系,两者相互影响、相互加重。老年2型糖尿病患者有着较高的甲状腺功能异常发病率,尤其是亚临床甲状腺功能减退。本文就老年2型糖尿病合并甲状... 2型糖尿病和甲状腺功能异常均为临床常见的内分泌疾病,2型糖尿病与甲状腺功能异常存在密切关系,两者相互影响、相互加重。老年2型糖尿病患者有着较高的甲状腺功能异常发病率,尤其是亚临床甲状腺功能减退。本文就老年2型糖尿病合并甲状腺功能异常的流行病学、发病机制、临床表现、治疗原则作综述,为临床诊治提供参考。 展开更多

关键词 2型糖尿病 甲状腺功能减退 甲状腺功能亢进 流行病学 治疗原则

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树脂基复合材料点阵结构的制造技术研究进展 被引量：1

15

作者 韩剑 孙士勇 +2 位作者 牛斌 杨睿 吴东江 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期42-62,共21页

树脂基复合材料点阵结构集点阵结构与复合材料优势于一体,是实现飞行器等高端装备结构轻量化、功能化与智能化的理想结构材料。然而,由于复合材料点阵结构的材料高度各向异性、结构跨尺度、几何拓扑构型复杂、多功能集成设计需求等特征... 树脂基复合材料点阵结构集点阵结构与复合材料优势于一体,是实现飞行器等高端装备结构轻量化、功能化与智能化的理想结构材料。然而,由于复合材料点阵结构的材料高度各向异性、结构跨尺度、几何拓扑构型复杂、多功能集成设计需求等特征,导致复合材料点阵结构的制造技术存在诸多难题与挑战。本文回顾了复合材料点阵结构的发展历程,重点围绕近年来国内外在制造技术方面的研究与突破,根据点阵芯体的核心成形工艺,在给出制造技术分类与优缺点分析的基础上,总结了影响点阵结构成形质量的关键工艺,进一步剖析了制约当前复合材料点阵结构制造技术发展的问题,最后对复合材料点阵结构制造领域的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 树脂基复合材料 点阵结构 制造技术 关键工艺 高性能制造

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熔体自生陶瓷激光直接能量沉积增材制造研究进展 被引量：3

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作者 牛方勇 于学鑫 +4 位作者 赵紫渊 赵大可 黄云飞 马广义 吴东江 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1-17,共17页

熔体自生陶瓷是一种原料经熔化凝固获得组织组成的新型陶瓷材料,原子共用的洁净高强度结合界面使其具有接近熔点的优异高温力学性能及组织稳定性,在未来高推重比航空发动机及重型燃气轮机热端部件领域展现了巨大的应用潜力。激光直接能... 熔体自生陶瓷是一种原料经熔化凝固获得组织组成的新型陶瓷材料,原子共用的洁净高强度结合界面使其具有接近熔点的优异高温力学性能及组织稳定性,在未来高推重比航空发动机及重型燃气轮机热端部件领域展现了巨大的应用潜力。激光直接能量沉积技术能够有效克服熔体自生陶瓷传统制备方法在周期、能耗及结构复杂度等方面的局限,为直接增材制造熔体自生陶瓷构件提供了新的解决方案,成为国内外研究热点。本文在介绍激光直接能量沉积技术工艺原理的基础上,总结了国内外利用该技术制备的不同熔体自生陶瓷的微观组织特征及其主要力学性能,并综合论述了目前针对微观组织及开裂行为调控所开展的主要研究。基于现有研究进展,对该领域的发展趋势和需要进一步解决的关键科学问题进行了探讨,指出抑制开裂与改善组织性能是目前面临的首要问题,材料和新工艺的发展是突破现有瓶颈、推动熔体自生陶瓷激光直接能量沉积技术发展和应用的关键。 展开更多

关键词 陶瓷 增材制造 激光 直接能量沉积 熔体自生

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随动同步电感辅助直接激光沉积温度分布规律研究

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作者 刘骁 马广义 +3 位作者 宋晨晨 邸腾达 牛方勇 吴东江 《应用激光》 CSCD 北大核心 2023年第4期28-38,共11页

将电磁场引入直接激光沉积中,可对沉积过程进行有效调控,进而提高成形件的性能。研究提出随动同步电感辅助直接激光沉积技术,建立了随动同步电感辅助直接激光沉积过程有限元分析模型,并证实模型的准确性。预测电感电流为0 A、9 A、12 A... 将电磁场引入直接激光沉积中,可对沉积过程进行有效调控,进而提高成形件的性能。研究提出随动同步电感辅助直接激光沉积技术,建立了随动同步电感辅助直接激光沉积过程有限元分析模型,并证实模型的准确性。预测电感电流为0 A、9 A、12 A、15 A、18 A、21 A时,随动同步电感对于沉积过程热作用区、冷却速率、温度梯度以及固-液界面处生长速率的影响。计算结果表明,预热15 s后的温升速率趋近于0 K/s,且所能达到的最大温度与热作用区尺寸可分别近似为电流的一次与二次函数。由于电感的缓冷作用,熔池凝固后表面中心点处的温度随着电流的增大而增大,冷却速率与温度梯度则随着电流的增大而减小,其中当电流为21 A时,最大冷却速率减小了8%。随着电流的增大,熔池固-液界面处的最大温度梯度减小、平均生长速率增大,与电流分别成三次函数与一阶指数函数关系。 展开更多

关键词 直接激光沉积 电磁场 冷却速率 温度梯度 生长速率

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镍基合金薄板激光焊接研究进展 被引量：2

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作者 岳考捷 贾晨 +3 位作者 王云嵩 牛方勇 马广义 吴东江 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期24-42,共19页

随着航空航天、能源动力和石油化工等领域的快速发展,镍基合金薄板焊接技术成为决定核心零部件使用性能的关键因素之一。镍基合金薄板焊接对热输入敏感,易出现元素偏析、脆性相析出导致焊缝性能降低及产生焊接变形等问题。本文介绍了镍... 随着航空航天、能源动力和石油化工等领域的快速发展,镍基合金薄板焊接技术成为决定核心零部件使用性能的关键因素之一。镍基合金薄板焊接对热输入敏感,易出现元素偏析、脆性相析出导致焊缝性能降低及产生焊接变形等问题。本文介绍了镍基合金薄板激光焊接技术的研究进展,分别总结了镍基合金薄板的激光自熔焊接和激光填丝焊接两种焊接技术下的焊缝微观组织演变、力学性能和耐腐蚀性能变化以及焊接变形规律,提出了未来研究应重点考虑对焊缝微观组织的预测,并结合先进的算法,提出微观组织、力学性能和耐腐蚀性能的自适应调控策略,进而开发出新型智能化焊接工艺。 展开更多

关键词 镍基合金 激光焊接 微观组织 力学性能和耐腐蚀性能 焊接变形

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电弧增材制造7075铝合金的微观组织与力学性能 被引量：2

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作者 马广义 刘德华 +3 位作者 师敬桉 王儒政 牛方勇 吴东江 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期14-19,共6页

7xxx系铝合金电弧增材制造过程中因组织不均匀与元素偏析导致成形试样性能较低,针对这一问题,对电弧增材制造7075铝合金薄壁件进行固溶+人工时效热处理(T6态),对比研究了热处理前后微观组织与力学性能的变化。结果表明,7075铝合金沉积... 7xxx系铝合金电弧增材制造过程中因组织不均匀与元素偏析导致成形试样性能较低,针对这一问题,对电弧增材制造7075铝合金薄壁件进行固溶+人工时效热处理(T6态),对比研究了热处理前后微观组织与力学性能的变化。结果表明,7075铝合金沉积态试样中晶粒被网状共晶组织包围,Zn、Mg和Cu元素在晶界富集,产生元素偏析。经过T6态热处理后,大部分共晶组织溶解,元素分布的不均匀性得到明显改善。与沉积态试样相比,热处理后试样的抗拉强度与断后伸长率增加,抗拉强度从(279.4±5.3)MPa提高至(493.9±10.2)MPa,断后伸长率从3.78%±0.35%增加到9.66%±1.70%。T6态试样的拉伸断口表面密布着韧窝,断裂方式为韧性断裂。 展开更多

关键词 电弧增材制造(WAAM) 7075铝合金 组织形貌 力学性能 热处理

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TC4/ZrO_2复合材料激光近净成形微观组织分析 被引量：1

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作者 沈忱 马广义 +2 位作者 闫帅 牛方勇 吴东江 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2465-2471,共7页

采用激光近净成形系统成形了不同ZrO_2掺入量的TC4/ZrO_2薄壁,研究了扫描速率对金属基陶瓷材料成形热应力的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)对薄壁样件进行相组成分析、微观组织观察以及元素分布检... 采用激光近净成形系统成形了不同ZrO_2掺入量的TC4/ZrO_2薄壁,研究了扫描速率对金属基陶瓷材料成形热应力的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)对薄壁样件进行相组成分析、微观组织观察以及元素分布检测。研究表明,相对较低的扫描速度可以减小薄壁件的残余应力,抑制样件的宏观裂纹;XRD结果显示当ZrO_2含量达到30%以上时,生成了TiO.325的Ti的非化学计量氧化物;TC4基体的微观组织随着ZrO_2掺入量的增多晶粒逐渐从针状过渡到板条状、块状;EDS结果显示当Ti晶粒为板条状,晶界间有ZrO_2富集;随着ZrO_2含量增多,Ti固溶体中固溶的Zr增多。本研究为最终成形TC4/ZrO_2梯度材料提供了可靠的技术支持。 展开更多

关键词 激光近净成形 TC4/ZrO2复合材料 掺杂比例 微观组织 元素分布

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