基于外加静磁场调控的激光增材制造基础研究
编号:188 访问权限:仅限参会人 更新:2020-12-07 15:10:33 浏览:1035次 特邀报告

报告开始:2020年11月15日 15:55(0)

报告时间:20min

所在会场:[N] 分会场十三:激光加工及增材制造技术论坛 [N2] 下午

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摘要
激光增材制造(LAM)已经逐渐成为制造具有较高复杂结构金属近成型部件的热点研究对象。因为LAM过程中产生的微小熔池具有大的温度梯度(105 K·m-1)和较快的冷却速度 (103 ~ 105 K·s-1),LAM金属部件一般具有高强度的超细组织结构。但是由于热源的影响,通常会在样品中产生沿着增材方向晶向指数为<001>的粗大柱状晶组织。在大多LAM Ti-6Al-4V合金中,组织主要为沿着增材方向生长的各向异性初生β柱状晶,这一组织降低了合金的力学性能。尽管通过一些方法能够使合金获得一些特殊性能,比如调整合金组份、纳米颗粒强化、外超声场强化,但是在控制LAM金属样品组织和获得综合力学性能方面还需要进一步研究。这篇文章向我们展示了静磁场(SMF)对LAM Ti-6Al-4V组织中柱状晶的细化和力学性能的提高。研究发现,在SMF下初生β晶粒的取向从<001>晶向变化到<110>晶向,并且晶粒尺寸也从 0.91 mm细化到0.57 mm。此外,当扭转的初生β晶粒无法正常达到<110>晶向时,则会产生不连续的ɑ晶界。最终,在保证强度的前提下,静磁场作用下的LAM Ti-6Al-4V合金的延展性获得了巨大的提升(~600%)。在增材制造Ti-6Al-4V过程中,静磁场在凝固前沿产生了大小为108 N∙m-3 的强烈热电磁力,造成了组织的改变。通过对磁场情况的评定表明对于大体积LAM样品采用高密度电磁场是可行的。我们希望这一工艺能够应用到其他材料LAM样品的组织控制和性能改善中去。
 
关键词
静磁场,激光增材制造,钛合金,镍基高温合金
报告人
陈超越
上海大学

稿件作者
陈超越 上海大学
赵睿鑫 上海大学
帅三三 上海大学
王江 上海大学
任忠鸣 上海大学
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重要日期
  • 会议日期

    11月13日

    2020

    11月16日

    2020

  • 10月31日 2020

    提前注册日期

  • 11月05日 2020

    初稿截稿日期

  • 11月16日 2020

    注册截止日期

主办单位
中国机械工程学会表面工程分会
承办单位
广东省新材料研究所
北京大学深圳研究生院
现代材料表面工程技术国家工程实验室
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