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LDM连接及SLM成形TC4合金的组织与性能 被引量：4
1
作者 王维 张鐘月 +3 位作者 赵朔 苏亚东 王向明 杨光 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期998-1005,共8页
以TC4粉末为原料,采用激光沉积制造技术,对选择性激光熔融成形件进行连接,可获具有复杂精细结构的大型整体构件。对连接成形件试样进行拉伸性能测试,利用光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)观察了各区域组织及断口形貌,研究连接件组... 以TC4粉末为原料,采用激光沉积制造技术,对选择性激光熔融成形件进行连接,可获具有复杂精细结构的大型整体构件。对连接成形件试样进行拉伸性能测试,利用光学显微镜(OM)及扫描电子显微镜(SEM)观察了各区域组织及断口形貌,研究连接件组织与性能的关系。结果表明:连接件组织差异明显,分为选择性激光熔融(selective laser melting,SLM)、热影响区(heat affected zone,HAZ)、激光沉积制造(laser deposition manufacturing,LDM)3个区域,SLM区由α片层组成,HAZ由分布更加杂乱的α片层组成,LDM区由长直的α′马氏体组成,3个区域显微硬度依次降低。连接件的强度和塑性低于SLM成形件,抗拉强度均达到1140 MPa以上,屈服强度达到1050 MPa以上,连接件的伸长率降低48.41%,断面收缩率降低35.14%,强度降低较小,塑性降低较明显。连接件的断裂位置发生在LDM区,断裂机制为半解理半韧性断裂。就两种不同沉积方向的连接方式而言,LDM与SLM沉积方向垂直的连接方式,其强度和塑性均高于LDM与SLM沉积方向平行的连接方式,这是由于连接件各部分性能相对较好的协调和匹配所致的。 展开更多
关键词 激光沉积制造(ldm) 选择性激光熔融(SLM) 连接 TC4钛合金 显微组织 拉伸性能
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超声振动对激光沉积Ti-6Al-4V钛合金组织与性能的影响
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作者 李长富 杜金航 +2 位作者 钦兰云 杨光 王维 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期632-639,共8页
采用多物理场仿真模拟,建立了垂直基板法向方向施加的超声幅场模型,得到的超声驻波幅场分布与实验结果相同。在未施加和施加驻波超声场的基板上,采用激光沉积制造(LDM)工艺制备了Ti-6Al-4V钛合金试样,对比分析了试样显微组织和力学性能... 采用多物理场仿真模拟,建立了垂直基板法向方向施加的超声幅场模型,得到的超声驻波幅场分布与实验结果相同。在未施加和施加驻波超声场的基板上,采用激光沉积制造(LDM)工艺制备了Ti-6Al-4V钛合金试样,对比分析了试样显微组织和力学性能的差异,并对差异产生的原因进行了探讨。数值模拟结果表明,当以垂直基板法向方向施加超声场时,基板上形成驻波,基板的固有频率与超声频率是影响超声作用效果的关键因素,当超声频率为20.2 kHz时,驻波存在最高振幅,达到76μm。相比于无振动作用,超声引入可有效阻碍β柱状晶的生长趋势,细化β柱晶内部的α片层组织,被施加高振幅作用的试样在底部靠近基板区域的组织产生等轴β晶区和密集的亚晶界,激光熔覆层横截面硬度随振幅升高而显著提高,抗拉强度随振幅的升高提高4.2%,屈服强度随振幅的升高提高3.1%。驻波超声场在基板上的形成,实现了超声场对LDM制备Ti-6Al-4V钛合金组织与性能的有效调控,为LDM工艺制备更高质量钛合金构件提供重要的理论指导。 展开更多
关键词 激光沉积制造(ldm) 驻波 超声幅场 显微组织 力学性能
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激光沉积制造零件表面粗糙度预测及控制方法研究
3
作者 杨光 李昕彤 +2 位作者 王雨时 任宇航 王向明 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第14期14-23,共10页
针对激光沉积制造(LDM)成形零件表面粗糙度高、成形质量差,以及打印后必须进行机加工等后处理的问题,自主搭建成形平台,使用“小光斑、小层厚、小粉末粒径”的工艺方法打印具有不同倾斜角度的薄壁零件,并考虑熔道搭接、层间抬升量及成... 针对激光沉积制造(LDM)成形零件表面粗糙度高、成形质量差,以及打印后必须进行机加工等后处理的问题,自主搭建成形平台,使用“小光斑、小层厚、小粉末粒径”的工艺方法打印具有不同倾斜角度的薄壁零件,并考虑熔道搭接、层间抬升量及成形角度的影响,基于增材制造分层切片原理,给出了不同几何特征下典型薄壁零件的理论表面粗糙度预测模型,通过实际打印薄壁零件对其进行三维共聚焦观测表面形貌和粗糙度,测量验证了所提出的表面粗糙度预测模型的正确性,并在此基础上提出了激光沉积制造零件表面粗糙度的控制策略。 展开更多
关键词 激光沉积制造(ldm) TI-6AL-4V 薄壁件 表面粗糙度 预测模型
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基于图像分割的激光沉积制造变形测量方法
4
作者 刘志伟 杨光 王伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第21期62-67,共6页
在激光沉积制造加工过程中,热累积和热循环等复杂的热力演化会导致基板与制件产生整体弯曲变形。为了避免过大的变形导致零件尺寸精度降低,对加工过程中产生的变形进行测量尤为重要。本文搭建了双目视觉变形测量系统,采用图像分割技术... 在激光沉积制造加工过程中,热累积和热循环等复杂的热力演化会导致基板与制件产生整体弯曲变形。为了避免过大的变形导致零件尺寸精度降低,对加工过程中产生的变形进行测量尤为重要。本文搭建了双目视觉变形测量系统,采用图像分割技术实现对目标区域的提取,从而过滤掉增材制造背景的干扰。研究图像分割与多种立体匹配算法的结合,并选用Census算法实现分割后图像的视差图求取。最后,采用奇异值分解法拟合基准平面,实现对变形值的获取。试验表明,搭建的测量系统可以实现层间变形量的测量,本文提出的方法在保证测量精度的同时提高了测量效率。 展开更多
关键词 激光沉积制造(ldm) 弯曲变形 双目视觉 图像分割 Census算法
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热处理对激光沉积制造TA15/Ti_(2)AlNb组织和性能的影响 被引量：3
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作者 何波 潘界霖 +2 位作者 杨光 周庆军 王向明 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1261-1268,共8页
应用激光沉积制造(LDM)技术制备TA15/Ti_(2)AlNb复合结构,对试样进行多种热处理,并观察其显微组织,测试其拉伸性能,分析其断口形貌和显微硬度。结果表明,TA15侧组织进行去应力退火后,α相逐渐增大并彼此截断,产生短小棒状α相;当退火温... 应用激光沉积制造(LDM)技术制备TA15/Ti_(2)AlNb复合结构,对试样进行多种热处理,并观察其显微组织,测试其拉伸性能,分析其断口形貌和显微硬度。结果表明,TA15侧组织进行去应力退火后,α相逐渐增大并彼此截断,产生短小棒状α相;当退火温度达到900℃时,组织为较均匀的网篮组织;固溶时效处理后,出现部分粗化的α相与细长的α相。Ti_(2)AlNb侧随着退火温度的升高,O相逐步转变为B2相和α_(2)相;固溶时效处理后,O相较为充分地析出。过渡区界面在固溶时效处理后基本消失。TA15/Ti_(2)AlNb抗拉强度在热处理后有所降低,但塑性较好;沉积态拉伸试样断裂机制为解理断裂,退火态、固溶时效态拉伸试样断裂机制为半解理半韧性断裂;断裂位置均在过渡界面附近。TA15侧显微硬度高于Ti_(2)AlNb侧,950℃×1 h空冷+800℃×4 h空冷固溶时效处理后两侧显微硬度差异最小。 展开更多
关键词 激光沉积制造(ldm)技术 热处理 TA15/Ti_(2)AlNb 力学性能 显微组织
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