SLM成形多孔结构石墨烯/钛基复合材料的微观结构、力学与腐蚀性能研究

本研究采用激光选区熔化技术(SLM)制备了具有蜂窝多孔结构的纳米石墨烯增强钛基复合材料(GNPs/Ti),系统研究了石墨烯对SLM GNPs/Ti微观结构、力学与腐蚀性能的影响.结果表明:1)与SLM Ti相比,SLM GNPs/Ti的密度有所提高;2)在SLM GNPs/Ti中形成了明显的TiC颗粒.钛基体中弥散分布...     

工艺参数对激光立体成形Inconel 625合金沉积特征的影响

为达到激光立体成形技术对Inconel 625合金成形的高尺寸精度和力学性能的控制,本文通过单道单层的沉积实验研究工艺参数对熔池几何形状、Laves相的形成和残余应力的影响.结果表明,激光功率和扫描速度对熔道的宽度和高度有较大影响.根据Inconel 625合金的柱状晶―等轴晶转变曲线,可以预测成形过程中的晶粒形貌.随...     

Ti6Al4V的激光选区熔化单道成形数值模拟与实验验证

对于Ti6Al4V材料的激光选区熔化（SLM）成形工艺,基于离散元方法（DEM）建立粉末颗粒随机分布的三维介观模型.采用流体体积法（VOF）对SLM成形过程的三维自由表面进行动态追踪;考虑TC4颗粒随机分布的粉床、随温度呈非线性变化的热物性参数、熔池自由液面演化、由温度梯度引起的表面张力以及蒸发作用;通过数值模拟研究激光与粉末颗粒相互作用过程中的传热、熔化、流动、凝固等过程. 结果表明,由温度梯度及表面张力梯度产生的马兰戈尼对流是影响熔池内部传热传质和熔池三维形貌的主要因素;线能量密度（LED）与马兰戈尼对流的强度呈正相关,当LED=92.9~183.0 J/m时,单道表面质量较优. 通过单道成形实验对熔池与熔道的三维尺寸与形貌进行观察分析,有效验证了数值模拟的正确性.     

双波长选区激光熔化成形中F-theta镜头光学设计

在选区激光熔化成形设备中,F-theta镜头是其重要的组成单元,一般采用单一波长作为光源。为了改善选区激光熔化成形性能,首次设计了由三片球面透镜组成的用于共轴双波长选区激光熔化成形的f-theta镜头。通过引入负畸变实现线性扫描,并选择合适玻璃材料、结构设计来消除色差。在扫描面积为120mm×120mm范围内,适用激光波长为532nm和1080nm,对这两波长激光的聚焦光斑分别小于30μm和60μm,横向色差分离小于1μm,满足高精度双波长激光同时共轴选区熔化成形的应用需求。     

SLM工艺参数对316L不锈钢成形零件微观形貌的影响

激光选区熔化技术（selective laser melting,SLM）是一种以粉末为原材料的金属增材制造技术,通过对激光选区熔化技术制备316L不锈钢零件的成形工艺参数（激光功率、打印速度）进行变更,研究不同参数对316L不锈钢SLM成形零件材料组织形貌及微观结构的影响,优化316L不锈钢SLM成形工艺参数,保证316L不锈钢的致密成形。采用扫描电子显微镜（SEM）、光学金相显微镜（OM）等测试方法为激光选区熔化成形316L不锈钢提供合理参数与方法。结果表明：SLM成形316L不锈钢试样组织主要由奥氏体组成;当激光功率较大时,不锈钢内部有极大概率会出现未熔化的颗粒;当激光功率为290 W,打印速度为800 mm/s时,试样内部组织较为致密,为最佳的打印工艺参数。     

激光选区熔化成形Inconel718合金激光重熔工艺研究

采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)制备Inconel718合金,研究激光重熔工艺参数(重熔激光功率、重熔扫描速度)对其表面粗糙度、微观组织及力学性能的影响.结果表明:适当提升重熔激光功率可有效改善试样的表面质量、致密度和显微硬度,但过高的重熔激光功率导致孔洞、裂纹增加,晶粒粗化,...     

选区激光熔化304L不锈钢的组织结构及力学性能分析

采用选区激光熔化技术成形304L不锈钢,研究了成形后的显微组织和形貌特征,以及不同构建方向对力学性能的影响。结果表明:304L不锈钢组织中无明显气孔和夹杂缺陷;试样的表面粗糙度随倾斜角度的增大而减小。获得准确完整成形几何特征的前提是,薄壁试样厚度的设计值大于0.3 mm,无支撑圆孔试样直径设计值在1～12.5 mm之间,试样外尖角角度设计值大于5°,试样的内尖角垂直摆放时设计值大于15°,水平摆放时设计值大于8°。不同构建方向对试样的抗拉强度和屈服强度影响不明显,当试样的构建方向与基板呈0°时,试样抗拉强度达到最大值684.7 MPa,当构建方向与基板呈30°时,试样的断后伸长率达到最大为47.7%,同时冲击功达到最大值196.3 J,断裂机制均为韧性断裂。     

真空固体渗钛及其动力学的研究

本文采用铁钛合金、氯化铵、三氧化二铝组成的渗钛剂对45钢、3G_r2W8V钢进行低真空固体渗钛,并研究了渗钛层的组织形貌、相结构、生长过程、硬度和耐磨性.结果表明,用该渗剂可使钢获得硬度高、耐磨性好的渗钛层.渗钛层由TiC构成,硬度为HV_(m,0.05)2800～3800,推荐的渗钛工艺是1000℃×4～6h、这时渗层厚度可达5～7μm.研究发现,钢在快速渗钛后即可形成TiC细晶层,保温时间大于2小时后,TiC晶粒沿〔220〕方向柱状生长.文中在实验的基础上,进一步对渗钛的动力学过程进行了分析,提出可描述该渗钛过程的模型.     

激光及电弧增材制造技术研究进展

增材制造在能源化工、生物医学、航天航空等领域表现出了广阔的应用前景,对其研究现状进行综述,有助于梳理先进材料增材制造行业的发展脉络,为先进材料增材制造行业未来的发展提供理论支持。文章介绍了多种电弧增材制造技术控制系统,分析了电弧增材制造技术生产的零件组织性能与传统制造工艺生产的产品之间的差异,对比了激光熔化沉积技术和激光选区熔化技术的优劣,并对先进材料增材制造行业未来的发展进行了展望。     

淬火处理对激光选区熔化成形S136组织与性能的影响

为了改善激光选区熔化（SLM）成形S136模具钢的性能,对SLM成形的试样进行淬火处理. 采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),研究淬火温度对SLM成形S136的微观组织、硬度和耐腐蚀性能的影响. 结果表明：SLM成形的S136试样组织由马氏体和少量残余奥氏体组成,经过980、1 020、1 050和1 100 °C的淬火处理之后,原晶界消溶,组织大部分转变为马氏体;淬火处理后试样的硬度得到改善,最高值达到54.24 HRC,比原始成形试样提高了近10%;淬火处理后试样原晶界消溶,耐腐蚀性元素分布均匀使得耐腐蚀性能得到了极大的提升,与原始成形试样相比,腐蚀失重量减少了近97%. 优化淬火处理工艺后表明：采用1 050 °C保温1 h并油淬的淬火处理条件,可以得到最佳的硬度/耐蚀性能匹配.     

Fabrication of directional solidification components of nickel-base superalloys by laser metal forming

Straight plates, hollow columns, ear-like blade tips, twist plates with directional solidification microstructure made of Rene 95 superalloys were successfully fabricated on Nickel-base superalloy and DD3 substrates, respectively. The processing conditions for production of the parts with corresponding shapes were obtained. The fabrication precision was high and the components were compact. The solidification microstructure of the parts was analyzed by optical microscopy. The results show that the solidification microstructure is composed of columnar dendrites, by epitaxial growth onto the directional solidification substrates. The crystallography orientation of the parts was parallel to that of the substrates. The primary arm spacing was about 10μm, which is in the range of superfine dendrites, and the secondary arm was small or even degenerated. It is concluded that the laser metal forming technique provides a method to manufacture directional solidification components.     

粉末材料的物理性能对选择性激光烧结的影响

本文具体论述了粉末材料的物理性能是如何影响选择性激光烧结的进程和质量的,从而得出了选择材料的依据,为开发新型粉末材料提供了有益借鉴。     

激光熔池中物理输运过程研究

激光熔池中存在传热、对流和传质3种主要的物理输运过程，直接决定激光加工的工艺质量，针对这一问题建立了激光池中输运过程的三维数值计算模型，开发了新的有限差分方法和计算机程序，完成了三维流场温度场的计算机计算模拟，讨论了激光束形状、功率对材料表面张力梯度等参数的影响，并从实验上观察到了对流图案。     

激光熔凝和熔敷在热轧辊强化中的应用

为提高热轧辊寿命对球墨铸铁、白口铸铁热轧辊进行了激光熔凝、熔敷实验研究，并对激光处理效果进行了现场轧制实时寿命评估．研究确认：球墨铸铁、白口铸铁激光熔凝小样的硬度随扫描速度的降低和激光功率的增大而提高．分别按轧钢量、磨损量计算，球墨铸铁、白口铸铁激光熔凝热轧辊寿命分别比原来延长50％和15．6％～23．4％．利用激光熔敷技术在白口铸铁热轧辊上可以成功制备无宏观裂纹、气孔和夹杂存在的镍基合金涂层．现场轧制后表面也无宏观缺陷存在。寿命延长18．7％～37．4％．     

Microstructure of Selective Laser Sintered Polyamide

1　IntroductionSelectivelasersintering (SLS)isanadvancedrapidprototypingtechnologythatcanshortenthedesignandmanufacturingcycle ,hencereducetheproductioncostandincreasethecompetitivenessofnewproducts[1] .SLSisathermalprocess ,creatinglayersbyascanninginfraredla serbeammeltingpowder[2 -4] .Eachlayerisdrawnonthepartcylinderusingthelasertosinterthematerial.Thenthepartbedisloweredandpowder feedingcartridgeraised .Anewcoveringofpowderisnextspreadbyaroll er.Thesinteredmaterialformsthepartwhiletheu…     

激光熔敷镍基自熔性合金粉末的研制

针对激光熔敷表面处理技术对合金粉末材料性能的要求，分别研究了合金粉末的B含量、Si含量以及B、Si含量配比对激光熔敷的工艺性能、粉末形貌及涂层性能的影响，研制出具有良好的工艺性能和使用性能的激光熔敷用镍基自熔性合金粉末．     

树脂增强选择性激光烧结多孔金属件的研究

针对选择性激光烧结(SLS)间接方法成型的金属零件形坯,经脱脂和高温烧结后形成的零件存在大量孔隙和空洞,其致密度和强度都较低,不能满足实际应用要求的问题,采用改性耐高温环氧树脂浸渗零件烧结坯的方法,使多孔金属件致密化,并粘结内部金属网架,提高零件的机械性能.对浸渗烧结坯的拉伸强度的测试和扫描电镜(SEM)以及热失重(TGA)的分析结果表明,浸渗树脂后的烧结坯拉伸强度提高了约4倍;改性环氧树脂和金属网架粘结在一起,形成一个密实的网络结构,致密度大幅提高;零件可在200℃的温度下使用.该方法可以制造注塑模具和功能零件.