激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)成形NiTi合金由于Ni元素的蒸发导致成分偏离粉末设计成分,而NiTi合金的形状记忆效应、超弹性等性能受Ni含量影响极大。因此有必要对不同Ni含量NiTi合金的LPBF成形性、显微组织以及力学性...激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,LPBF)成形NiTi合金由于Ni元素的蒸发导致成分偏离粉末设计成分,而NiTi合金的形状记忆效应、超弹性等性能受Ni含量影响极大。因此有必要对不同Ni含量NiTi合金的LPBF成形性、显微组织以及力学性能开展研究。采用真空电极感应熔炼气雾化技术制备了Ni_(50.8)Ti、Ni_(51.0)Ti以及Ni_(51.5)Ti(原子分数,%)3种预合金粉末,研究其在不同工艺参数下的冶金缺陷、显微组织及力学性能的演化规律。结果表明,高Ni含量NiTi合金在LPBF成形过程中容易产生垂直于建造方向的裂纹,成形性较低Ni含量NiTi合金差。Ni_(51.5)Ti合金室温下的临界应力可达476 MPa,但断裂伸长率仅为2%;Ni_(50.8)Ti合金临界应力仅为122 MPa,断裂伸长率可达8%。展开更多
多激光束拼接成形的大尺寸粉末床激光熔融(Laser powder bed fusion,LPBF)技术具有成形效率高、成形尺寸大的特点,可满足航空航天、核电动力等领域大型复杂精密关键构件的制造要求,已成为LPBF技术发展的必然趋势。然而如何保证大尺寸LPB...多激光束拼接成形的大尺寸粉末床激光熔融(Laser powder bed fusion,LPBF)技术具有成形效率高、成形尺寸大的特点,可满足航空航天、核电动力等领域大型复杂精密关键构件的制造要求,已成为LPBF技术发展的必然趋势。然而如何保证大尺寸LPBF成形过程的稳定性、工艺可重复性以及成形零件的质量可靠性是该技术的关键挑战。近年来,通过分析优化气流场以获得均匀一致的气流是实现大尺寸LPBF长时间稳定、高质量成形的有效途径。同时,引入在线监控技术能实现成形过程的实时监测、反馈和调节,是掌握工艺调控规律和解决工艺过程不稳定的关键技术手段。因此,综述大尺寸LPBF流场分析及在线监控的研究进展。在流场分析方面,从流道结构优化设计、流场参数及多物理场耦合模拟三个方面系统分析了气流场对飞溅及成形性能的影响。在过程监控方面,系统论述LPBF过程在线监测、数据处理与分析和过程控制方法的研究现状。最后探讨了大尺寸LPBF流场分析及在线监控目前存在的问题及发展趋势。通过结合流场分析及在线监控两大关键方向对大尺寸LPBF的研究进展进行阶段性总结,旨在为推进大尺寸LPBF技术的发展提供重要参考。展开更多
文摘多激光束拼接成形的大尺寸粉末床激光熔融(Laser powder bed fusion,LPBF)技术具有成形效率高、成形尺寸大的特点,可满足航空航天、核电动力等领域大型复杂精密关键构件的制造要求,已成为LPBF技术发展的必然趋势。然而如何保证大尺寸LPBF成形过程的稳定性、工艺可重复性以及成形零件的质量可靠性是该技术的关键挑战。近年来,通过分析优化气流场以获得均匀一致的气流是实现大尺寸LPBF长时间稳定、高质量成形的有效途径。同时,引入在线监控技术能实现成形过程的实时监测、反馈和调节,是掌握工艺调控规律和解决工艺过程不稳定的关键技术手段。因此,综述大尺寸LPBF流场分析及在线监控的研究进展。在流场分析方面,从流道结构优化设计、流场参数及多物理场耦合模拟三个方面系统分析了气流场对飞溅及成形性能的影响。在过程监控方面,系统论述LPBF过程在线监测、数据处理与分析和过程控制方法的研究现状。最后探讨了大尺寸LPBF流场分析及在线监控目前存在的问题及发展趋势。通过结合流场分析及在线监控两大关键方向对大尺寸LPBF的研究进展进行阶段性总结,旨在为推进大尺寸LPBF技术的发展提供重要参考。
