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金属材料激光表面改性与高性能金属零件激光快速成形技术研究进展 被引量：85
1
作者 王华明 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期473-478,共6页
简要报道本实验室目前在先进航空金属材料激光表面改性及高性能金属零件激光快速成形技术研究与应用的新进展。主要内容包括 :(1 )钛合金耐磨阻燃激光表面合金化与激光熔覆表面改性技术 ;(2 )刷式密封及指尖密封跑道高温自润滑耐磨涂层... 简要报道本实验室目前在先进航空金属材料激光表面改性及高性能金属零件激光快速成形技术研究与应用的新进展。主要内容包括 :(1 )钛合金耐磨阻燃激光表面合金化与激光熔覆表面改性技术 ;(2 )刷式密封及指尖密封跑道高温自润滑耐磨涂层新材料及其激光熔覆制备新技术 ;(3 )难熔金属硅化物复合材料高温耐磨耐蚀多功能涂层新材料及激光熔覆涂层技术 ;(4 )高性能 /梯度性能钛合金及高温合金结构件激光快速成形技术。 展开更多
关键词 激光表面改性 钛合金 激光快速成形 航空金属材料
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金属增材制造技术 被引量：83
2
作者 赵剑峰 马智勇 +2 位作者 谢德巧 韩雪谦 肖猛 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期675-683,共9页
金属增材制造技术作为3D打印技术的一个重要分支,在20余年的发展中取得了显著的进展。文中简要回顾了金属增材制造技术的历史溯源,重点从制件组织结构、制件性能、制件微观缺陷、成形工艺等方面分析了针对钛合金、镍基高温合金等常用材... 金属增材制造技术作为3D打印技术的一个重要分支,在20余年的发展中取得了显著的进展。文中简要回顾了金属增材制造技术的历史溯源,重点从制件组织结构、制件性能、制件微观缺陷、成形工艺等方面分析了针对钛合金、镍基高温合金等常用材料的增材制造技术研究新进展,探讨了增材制造技术发展所面临的技术问题以及需要重点考虑的发展方向。 展开更多
关键词 金属材料 增材制造 激光快速成形 性能
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激光快速成形过程中316L不锈钢显微组织的演变 被引量：74
3
作者 林鑫 杨海欧 +1 位作者 陈静 黄卫东 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期361-368,共8页
对316L不锈钢在激光快速成形过程中的凝固行为和组织形成进行了考察．结果表明,成形件呈现全γ奥氏体结构, γ奥氏体从基体外延生长成柱状枝晶,并显示较强的晶体取向性,其<100>晶向基本平行沉积方向,仅在顶部出现一薄层转向枝晶层... 对316L不锈钢在激光快速成形过程中的凝固行为和组织形成进行了考察．结果表明,成形件呈现全γ奥氏体结构, γ奥氏体从基体外延生长成柱状枝晶,并显示较强的晶体取向性,其<100>晶向基本平行沉积方向,仅在顶部出现一薄层转向枝晶层,而在成形件中出现的层带结构并未影响不同熔覆沉积层之间组织生长和取向的连续性．采用最高界面生长温度判据对激光快速成形中的相形成规律进行了分析,并结合平界面稳定性分析、枝晶生长理论和柱状晶／等轴晶转变模型讨论了成形件中的层带形成及外延柱状晶生长特性． 展开更多
关键词 激光快速成形 不锈钢 凝固 组织
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316L不锈钢激光快速成形过程中熔覆层的热裂机理 被引量：55
4
作者 陈静 林鑫 +2 位作者 王涛 杨海欧 黄卫东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期183-186,共4页
采用微观测试分析方法,针对316L不锈钢粉末,深入研究了激光快速成形过程中熔覆层的开裂行为及其形成机理。研究结果表明,316L不锈钢激光熔覆层裂纹多发生在树枝晶的晶界,呈现出典型的沿晶开裂特征。裂纹断面上有明显的氧化彩色,扫描电... 采用微观测试分析方法,针对316L不锈钢粉末,深入研究了激光快速成形过程中熔覆层的开裂行为及其形成机理。研究结果表明,316L不锈钢激光熔覆层裂纹多发生在树枝晶的晶界,呈现出典型的沿晶开裂特征。裂纹断面上有明显的氧化彩色,扫描电镜照片显示裂纹断面上树枝晶的方向与轮廓清晰可见,树枝晶晶界相当圆滑,表明裂纹是在高温下产生的。熔覆层中的裂纹是凝固裂纹,属于热裂纹范畴。裂纹产生的主要原因是熔覆层组织在凝固温度区间晶界处的残余液相受到熔覆层中的拉伸应力作用所导致的液膜分离的结果。 展开更多
关键词 热裂 激光快速成形 316L不锈钢粉末 凝固裂纹
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钛合金激光快速成形过程中缺陷形成机理研究 被引量：65
5
作者 张凤英 陈静 +2 位作者 谭华 吕晓卫 黄卫东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期211-215,共5页
采用微观测试分析方法,研究了钛合金激光快速成形过程中缺陷的形成机理。结果发现,成形件内部存在两种类型的缺陷,即气孔和熔合不良。气孔形貌呈球形,在成形件内部的分布具有随机性,气孔是否形成取决于粉末材料的特性,主要是指粉末的松... 采用微观测试分析方法,研究了钛合金激光快速成形过程中缺陷的形成机理。结果发现,成形件内部存在两种类型的缺陷,即气孔和熔合不良。气孔形貌呈球形,在成形件内部的分布具有随机性,气孔是否形成取决于粉末材料的特性,主要是指粉末的松装密度,氧含量对气孔的形成没有影响。熔合不良缺陷形貌一般呈不规则状,主要分布在各熔覆层的层间和道间,熔合不良缺陷是否产生取决于成形特征参量是否匹配,其中最显著的影响因素是能量密度、多道间搭接率以及Z轴单层行程?Z。 展开更多
关键词 钛合金 激光快速成形 缺陷 气孔 熔合不良
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工艺参数对激光快速成形TC4钛合金组织及成形质量的影响 被引量：58
6
作者 张霜银 林鑫 +2 位作者 陈静 张凤英 黄卫东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1839-1843,共5页
通过改变激光快速成形过程中激光功率、扫描速度、搭接率、Z轴增量ΔZ等工艺参数,研究了各工艺参数对Ti-6Al-4V合金组织及成形质量的影响规律。结果表明:随着激光功率P的提高,柱状晶的长度逐渐变短并转变为类似等轴晶的不规则晶粒;在相... 通过改变激光快速成形过程中激光功率、扫描速度、搭接率、Z轴增量ΔZ等工艺参数,研究了各工艺参数对Ti-6Al-4V合金组织及成形质量的影响规律。结果表明:随着激光功率P的提高,柱状晶的长度逐渐变短并转变为类似等轴晶的不规则晶粒;在相同的激光功率下,柱状晶的尺度随着激光扫描速度V的增加变得细且长;当P/V值大于933W·s/mm时,晶粒呈现等轴晶形态。存在一个临界搭接率,当搭接率为30%时,成形件内部组织基本质量良好,只是在靠近基材区域有少量的熔合不良;如搭接率小于30%,两相邻熔覆道之间的搭接区将出现形状不规则的熔合不良现象。另外,ΔZ过小会造成重熔深度变大,层与层的结合处组织粗大;ΔZ过大时会造成层间熔合不良。 展开更多
关键词 TI-6AL-4V合金 激光快速成形 工艺参数
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金属材料快速凝固激光加工与成形 被引量：53
7
作者 王华明 张凌云 +2 位作者 李安 蔡良续 汤海波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期962-967,共6页
报道近年来在先进金属材料快速凝固激光表面改性、金属间化合物高温耐磨耐蚀涂层新材料快速凝固激光熔覆制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展 ,主要内容包括 :钛合金激光表面合金化及激光... 报道近年来在先进金属材料快速凝固激光表面改性、金属间化合物高温耐磨耐蚀涂层新材料快速凝固激光熔覆制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展 ,主要内容包括 :钛合金激光表面合金化及激光熔覆表面改性、激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、小面相非平衡凝固液固界面结构及生长机制、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形。 展开更多
关键词 激光加工 快速凝固 激光 激光快速成形 激光表面改性
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热处理对激光成形TC4合金组织及性能的影响 被引量：58
8
作者 张霜银 林鑫 +1 位作者 陈静 黄卫东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1263-1266,共4页
通过对TC4钛合金激光快速成形件沉积态、去应力退火和固溶时效3种状态下的组织进行对比研究,探索改善TC4钛合金激光快速成形组织,提高材料综合力学性能的途径。结果表明,成形件的组织由贯穿多个熔覆层呈外延生长的粗大柱状晶组成,柱状... 通过对TC4钛合金激光快速成形件沉积态、去应力退火和固溶时效3种状态下的组织进行对比研究,探索改善TC4钛合金激光快速成形组织,提高材料综合力学性能的途径。结果表明,成形件的组织由贯穿多个熔覆层呈外延生长的粗大柱状晶组成,柱状晶主轴垂直于激光束扫描方向或略向光束扫描方向倾斜。原始的柱状β-Ti晶粒的微观组织是由极少量针状α,大量的魏氏α板条和一定体积分数的板条间β相组成。沉积态试样经退火处理后α板条有粗化趋势,性能改善不明显,塑性有所提高;经固溶时效热处理后可得到等轴α,网篮α和转变β相的三重混合组织,晶界α相被不同程度地破碎,甚至消失,塑性有明显提高,且强度降低不大,具有良好的综合力学性能。 展开更多
关键词 激光快速成形 TC4合金 力学性能
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激光快速成形过程中熔覆层的两种开裂行为及其机理研究 被引量：41
9
作者 陈静 杨海欧 +1 位作者 李延民 黄卫东 《应用激光》 CSCD 北大核心 2002年第3期300-304,共5页
激光快速成形技术是在激光熔覆技术及快速原型技术的基础上发展起来的一项新的先进的制造技术,能够实现高性能致密金属零件的快速无模近终形制造。但是,如果成形条件控制不当,易于在成形件中产生裂纹、气孔、夹杂、层间结合不良等缺陷,... 激光快速成形技术是在激光熔覆技术及快速原型技术的基础上发展起来的一项新的先进的制造技术,能够实现高性能致密金属零件的快速无模近终形制造。但是,如果成形条件控制不当,易于在成形件中产生裂纹、气孔、夹杂、层间结合不良等缺陷,而裂纹是成形过程中最常见、破坏性最大的一种缺陷。本文采用微观测试分析方法,深入研究了激光快速成形某些合金粉末过程中熔覆层的开裂行为及裂纹形成机理。研究结果表明,对于镍基自熔合金,熔覆层的开裂属于冷裂纹范畴,是熔覆合金的低延性及成形过程中热应力双重作用的结果。对于奥氏体不锈钢等材料,熔覆层的开裂属于热裂纹范畴,裂纹产生的主要原因是由于凝固温度区间内晶界处的残余液相受熔覆层中的热应力作用所导致的液膜分离的结果。 展开更多
关键词 激光快速成形 熔覆层 开裂 熔覆材料 裂纹形成机理 热应力 合金粉末
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空心叶片激光快速成形过程的温度/应力场数值模拟 被引量：44
10
作者 贾文鹏 林鑫 +3 位作者 陈静 杨海鸥 钟诚文 黄卫东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1308-1312,共5页
针对航空发动机空心涡轮叶片激光快速成形(LRF),建立了温度场/应力场瞬态模型,采用有限单元生死技术模拟了熔覆层的沉积生长过程.采用随动强化及米塞斯屈服准则进行了热弹塑性分析,通过间接耦合模拟了TC4钛合金空心叶片激光快速成形的... 针对航空发动机空心涡轮叶片激光快速成形(LRF),建立了温度场/应力场瞬态模型,采用有限单元生死技术模拟了熔覆层的沉积生长过程.采用随动强化及米塞斯屈服准则进行了热弹塑性分析,通过间接耦合模拟了TC4钛合金空心叶片激光快速成形的温度场/应力场演变过程.结果分析表明,在TC4钛合金空心叶片激光快速成形过程中,随着熔池的移动和成形高度的增加,温度场和应力场动态演化,其中由于基座的冷却及约束作用和熔池加热及应力释放作用,激光快速成形空心叶片温度和应力/应变场沿高度(z轴)方向呈梯度分布.温度场上高下低,散热方向从上至下,从熔池到基座;应力场下高上低,叶根等效应力最大.空心叶片激光快速成形结束冷却到室温,残余应力与熔覆过程应力分布规律基本相同,只是叶片顶部等效应力有所提高. 展开更多
关键词 激光技术 激光快速成形 空心叶片 温度/应力场
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激光快速成形技术制造全口义齿钛基托 被引量：41
11
作者 吴江 高勃 +3 位作者 谭华 姚月玲 陈静 王晓波 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1139-1142,共4页
通过计算机辅助设计(CAD)的数字化基托模型,在自主研制的激光快速成形系统上,选取优化的激光快速成形工艺参数,制造了全口义齿钛基托。与传统方法相比,工艺简化,且成形后的全口义齿钛基托外形良好。该技术在钛基托制作中的成功应用为口... 通过计算机辅助设计(CAD)的数字化基托模型,在自主研制的激光快速成形系统上,选取优化的激光快速成形工艺参数,制造了全口义齿钛基托。与传统方法相比,工艺简化,且成形后的全口义齿钛基托外形良好。该技术在钛基托制作中的成功应用为口腔纯钛修复体的高性能、自动化加工开辟了一种新方法,并且为今后该技术的口腔临床应用提供了依据。 展开更多
关键词 激光技术 钛基托 激光快速成形 全口义齿
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激光快速成形技术新进展及其在高性能材料加工中的应用 被引量：43
12
作者 苏海军 尉凯晨 +6 位作者 郭伟 马菱薇 于瑞龙 张冰 张军 刘林 傅恒志 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1567-1574,共8页
回顾了激光快速成形技术的发展历程,评述近年来发展的几种具有代表性的激光快速成形技术主要包括激光熔覆成形技术、激光近形技术、激光立体成形技术以及选择性激光熔化技术的原理、技术特点及最新研究进展,介绍了这几种技术在金属及陶... 回顾了激光快速成形技术的发展历程,评述近年来发展的几种具有代表性的激光快速成形技术主要包括激光熔覆成形技术、激光近形技术、激光立体成形技术以及选择性激光熔化技术的原理、技术特点及最新研究进展,介绍了这几种技术在金属及陶瓷等高性能材料中的应用,并指出激光快速成形技术是实现高致密度、高精度以及复杂结构金属以及陶瓷构件的最有力途径,最后展望了激光快速成形技术的发展趋势。 展开更多
关键词 激光快速成形 金属 陶瓷 复合材料 快速凝固
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激光快速成形工艺参数对沉积层的影响 被引量：39
13
作者 于君 陈静 +1 位作者 谭华 黄卫东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1014-1018,共5页
引入回归正交设计(ORD)方法,利用逐步回归模型得到了激光快速成形(LRF)工艺参数以及它们之间的交互作用对沉积层尺寸影响显著的因素。其中,对沉积层高度影响显著的因素是送粉率和扫描速度,对单道沉积宽度影响显著的因素是光斑直径、扫... 引入回归正交设计(ORD)方法,利用逐步回归模型得到了激光快速成形(LRF)工艺参数以及它们之间的交互作用对沉积层尺寸影响显著的因素。其中,对沉积层高度影响显著的因素是送粉率和扫描速度,对单道沉积宽度影响显著的因素是光斑直径、扫描速度、激光功率与光斑直径的交互作用。同时也得到了主要影响因素与沉积层尺寸的定量关系,并验证了其准确性。 展开更多
关键词 材料 激光快速成形 回归正交设计 工艺参数 回归分析
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航空高性能金属结构件激光快速成形研究进展 被引量：35
14
作者 王华明 《航空制造技术》 2005年第12期26-28,共3页
高性能金属结构件激光快速成形制造技术是利用快速原型制造(RPM)的基本原理,通过金属材料快速凝固激光熔覆逐层沉积,直接由零件CAD模型一步完成高性能“近终形”复杂金属零件的快速成形制造;是一种代表着先进制造技术与材料发展方向,将... 高性能金属结构件激光快速成形制造技术是利用快速原型制造(RPM)的基本原理,通过金属材料快速凝固激光熔覆逐层沉积,直接由零件CAD模型一步完成高性能“近终形”复杂金属零件的快速成形制造;是一种代表着先进制造技术与材料发展方向,将高性能结构材料设计、制备与“近终形”复杂零件直接成形有机融为一体的无模、非接触、无污染、数字化。 展开更多
关键词 航空高性能金属结构件 激光快速成形 快速原型制造 RPM
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激光快速成形过程中残余应力分布的实验研究 被引量：37
15
作者 杨健 陈静 +2 位作者 杨海欧 林鑫 黄卫东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1304-1307,共4页
以基材为 1Cr18Ni9Ti 不锈钢,熔覆材料为 Ni20 自熔合金粉末,采用激光快速成形制取试件,并用小孔法对成形试件中残余应力的分布特性进行了实验研究。结果表明,成形试件中的残余应力整体水平较低,属于低残余应力。靠近基材处熔覆金属承受... 以基材为 1Cr18Ni9Ti 不锈钢,熔覆材料为 Ni20 自熔合金粉末,采用激光快速成形制取试件,并用小孔法对成形试件中残余应力的分布特性进行了实验研究。结果表明,成形试件中的残余应力整体水平较低,属于低残余应力。靠近基材处熔覆金属承受 1 个与光束扫描方向平行的压应力,随着熔覆层数的增加,压应力值逐渐减小并转变为拉伸应力,同时应力值呈增加趋势,与此相比,与光束扫描方向垂直的应力值相对较小。 展开更多
关键词 激光快速成形 残余应力 小孔法
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激光快速成形镍基高温合金研究 被引量：30
16
作者 张永忠 石力开 +3 位作者 章萍芝 席明哲 程晶 徐骏 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2002年第1期22-25,共4页
在单道熔覆及薄壁墙试样制备的基础上 ,大致确定出Rene′95激光快速成形时的工艺参数和每层沉积高度 ,根据此高度对零件的CAD模型进行分层切片处理 ,生成二维平面信息 ,经过数据后处理并加入加工参数 ,生成数控信息输入成形系统 ,控制... 在单道熔覆及薄壁墙试样制备的基础上 ,大致确定出Rene′95激光快速成形时的工艺参数和每层沉积高度 ,根据此高度对零件的CAD模型进行分层切片处理 ,生成二维平面信息 ,经过数据后处理并加入加工参数 ,生成数控信息输入成形系统 ,控制成形系统的沉积过程顺序完成各层的成形制造 ,直至加工出与CAD模型相一致的具有复杂外形的致密的金属零件。成形所用激光功率 16 0 0W ,扫描速度 3mm/s ,送粉速率 6 2g/min ,载气流量 0 3m3 /h ,所制零件总高 112mm(共沉积 380层 ) ,壁厚约 3mm ,每层沉积高度为 0 3mm ,零件具有良好的外形和尺寸精度。结果表明 :激光快速成形Rene′95镍基合金组织致密 ,成分均匀 ,沿成型高度方向具有定向凝固组织特征 ,具有较高的力学性能 但由于成型时存在很高的残余应力 ,容易导致开裂 ,通过基板预热可减缓应力。 展开更多
关键词 激光快速成形 镍基高温合金 组织性能 激光熔覆工艺 金属零件
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TC4钛合金的激光快速成形特性及熔凝组织 被引量：33
17
作者 陈静 杨海欧 +1 位作者 杨健 黄卫东 《稀有金属快报》 CSCD 2004年第4期33-37,共5页
在惰性保护气氛中对TC4钛合金的激光快速成形特性进行了试验研究。结果表明,虽然影响TC4钛合金激光快速成形的工艺参数较多,但其作用是通过对激光沉积特性的影响来体现的。显著影响成形过程沉积特性工艺参数主要包括单层熔覆厚度、单道... 在惰性保护气氛中对TC4钛合金的激光快速成形特性进行了试验研究。结果表明,虽然影响TC4钛合金激光快速成形的工艺参数较多,但其作用是通过对激光沉积特性的影响来体现的。显著影响成形过程沉积特性工艺参数主要包括单层熔覆厚度、单道熔覆宽度、Z轴的单层行程ΔZ和多道间搭接率,必须对其进行严格控制。成形件的熔凝组织由细小的针状马氏体α′和原始β晶界组成,各层之间为致密的冶金结合。和锻造TC4钛合金相比,激光快速成形过程的快热快冷使α—Ti固溶体的固溶度增大。 展开更多
关键词 钛合金 激光快速成形 沉积特性 微观组织 试验研究
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激光快速成形Ti-6Al-4V合金力学性能 被引量：34
18
作者 陈静 张霜银 +3 位作者 薛蕾 杨海欧 林鑫 黄卫东 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期475-479,共5页
采用实验研究的方法,对激光快速成形Ti-6Al-4V合金的力学性能进行了探讨。结果发现:和锻造件相比,激光快速成形沉积态Ti-6Al-4V合金的拉伸性能具有高强低塑特点和更显著的各向异性;成形试样的组织、氧含量和冶金缺陷都将影响到拉伸性能... 采用实验研究的方法,对激光快速成形Ti-6Al-4V合金的力学性能进行了探讨。结果发现:和锻造件相比,激光快速成形沉积态Ti-6Al-4V合金的拉伸性能具有高强低塑特点和更显著的各向异性;成形试样的组织、氧含量和冶金缺陷都将影响到拉伸性能,其中组织的影响最显著,其次为氧含量和熔合不良缺陷;对于氧含量符合GJBGJB2921-1997标准的激光快速成形Ti-6Al-4V合金,经固溶时效热处理后所获得的网篮组织综合性能最好,不论是强度指标还是塑性指标都高于锻件标准。 展开更多
关键词 激光快速成形 TI-6AL-4V 力学性能 显微组织 氧含量 缺陷
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激光快速成形金属薄壁零件的三维瞬态温度场数值模拟 被引量：27
19
作者 席明哲 张永忠 +1 位作者 石力开 高士友 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期887-892,共6页
利用ANSYS有限元软件中的'生死单元'技术,建立了与激光快速成形过程一致的三维瞬态薄壁零件温度场计算模型。通过该计算模型,可以掌握成形过程中薄壁零件温度场随时间的变化规律。计算结果表明,金属薄壁零件中,与x方向温度梯度... 利用ANSYS有限元软件中的'生死单元'技术,建立了与激光快速成形过程一致的三维瞬态薄壁零件温度场计算模型。通过该计算模型,可以掌握成形过程中薄壁零件温度场随时间的变化规律。计算结果表明,金属薄壁零件中,与x方向温度梯度相比,y方向温度梯度占绝对优势,因此在薄壁零件冷却过程中,热量散失主要方向为y方向。激光功率越高,y方向温度梯度也越大,因此形成的枝晶组织就越细长。 展开更多
关键词 温度场 不锈钢 数值模拟 有限元 激光快速成形 金属薄壁零件
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激光快速成形过程中熔池形态的演化 被引量：27
20
作者 陈静 谭华 +2 位作者 杨海欧 刘振侠 黄卫东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期442-446,共5页
采用高速摄影技术对激光快速成形过程中液态熔池的形成及其演化过程进行了实时观察。结果发现,以一定速度向前运动的激光束辐照基材时,基材表面开始熔化并形成液态熔池,经过一个较短的时间间隔(约1．0 s)后熔池深度增大至一定值,熔池长... 采用高速摄影技术对激光快速成形过程中液态熔池的形成及其演化过程进行了实时观察。结果发现,以一定速度向前运动的激光束辐照基材时,基材表面开始熔化并形成液态熔池,经过一个较短的时间间隔(约1．0 s)后熔池深度增大至一定值,熔池长度则围绕一恒定值波动。以恒定送粉率向熔池中连续送进金属粉末时,熔池的长度和宽度逐渐减小,熔池寿命缩短。同时熔池后沿不断抬高即熔覆层厚度不断增加,最大熔深处熔池自由表面法向和激光束轴线之间的夹角由几度逐渐增大到20°～30°左右。熔池自由表面发生周期性的变化,实验观察到熔池后沿有周期性的“岛状凸起”出现和消失现象。数值计算结果证实这主要是熔池中熔体在表面张力梯度下引起的强制对流作用的结果。 展开更多
关键词 激光技术 熔池形态 高速摄影 自由表面 激光快速成形 熔体流动
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