激光選區(qū)熔化是一種前沿的金屬增材制造技術(shù),其原理是采用高能束激光對(duì)平面內(nèi)預(yù)置金屬粉末進(jìn)行重復(fù)選區(qū)熔化,以實(shí)現(xiàn)金屬層層堆積過程。相比于傳統(tǒng)的減材制造,該技術(shù)可以快速制備各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,無(wú)需開模、鍛造、焊接等流程,擺脫了傳統(tǒng)減材工藝對(duì)零件設(shè)計(jì)的約束。激光選區(qū)熔化技術(shù)盡管有著優(yōu)異的制造能力,但仍有諸多問題制約著其發(fā)展應(yīng)用。根據(jù)激光選區(qū)熔化技術(shù)存在的問題,本文分別研究了制備件枝晶生長(zhǎng),各向異性,工藝優(yōu)化和實(shí)時(shí)監(jiān)控的問題。具體試驗(yàn)方法和試驗(yàn)結(jié)果如下所示:枝晶生長(zhǎng)特征和機(jī)理研究方法,采用了高倍掃描電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡對(duì)成型件的熔池形貌和組織進(jìn)行觀察。以DD2單晶生長(zhǎng)為理論基礎(chǔ),對(duì)激光選區(qū)熔化成型件的枝晶生長(zhǎng)原理進(jìn)行解釋,并對(duì)熔池尺寸和平均一次枝晶間距進(jìn)行測(cè)量,以分析微觀組織特征。成型件各向異性研究方法,采用多個(gè)成型方向進(jìn)行拉伸件制備,并加以時(shí)效強(qiáng)化。對(duì)成型件的尺寸、表面成型質(zhì)量、致密度和抗拉強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行方差分析。采用光學(xué)顯微鏡和EDS技術(shù)對(duì)缺陷分布和元素偏析進(jìn)行分析。工藝優(yōu)化和力學(xué)性能預(yù)測(cè)研究,采用控制變量法和正交試驗(yàn)針對(duì)力學(xué)性能進(jìn)行研究,并對(duì)單道熔池截面和斷口形貌...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
        1.1.1 3D打印概述
        1.1.2 3D打印在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.1.3 3D打印在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.2 激光選區(qū)熔化技術(shù)原理與國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 激光選區(qū)熔化原理
        1.2.2 SLM國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 SLM關(guān)鍵問題研究現(xiàn)狀
        1.3.1 SLM缺陷問題
        1.3.2 SLM工藝參數(shù)選擇問題
        1.3.3 SLM質(zhì)量控制問題
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料及設(shè)備
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
第3章 SLM成型件枝晶生長(zhǎng)特征及機(jī)理
    3.1 試驗(yàn)方案
    3.2 顯微組織分析
        3.2.1 激光熔池尺寸
        3.2.2 枝晶生長(zhǎng)
        3.2.3 CET轉(zhuǎn)變
    3.3 本章小結(jié)
第4章 SLM成型件各向異性和缺陷分布
    4.1 試驗(yàn)方案
    4.2 成型方向?qū)χ苽浼叽缧阅艿挠绊?br>        4.2.1 成型方向?qū)Τ叽缬绊?br>        4.2.2 成型方向?qū)Ρ砻嫖⒂^形貌影響
        4.2.3 成型方向?qū)χ旅芏扔绊?br>        4.2.4 成型方向?qū)鞆?qiáng)度影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 SLM工藝參數(shù)優(yōu)化與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)力學(xué)性能預(yù)測(cè)
    5.1 試驗(yàn)方案
    5.2 性能分析與預(yù)測(cè)
        5.2.1 工藝參數(shù)對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律
        5.2.2 工藝參數(shù)重要性分析
        5.2.3 回歸分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 SLM成型過程中的聲信號(hào)采集與識(shí)別
    6.1 聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理與層厚對(duì)成型質(zhì)量影響
        6.1.1 SLM過程產(chǎn)生的聲信號(hào)產(chǎn)生機(jī)理
        6.1.2 粉末厚度分布與成型質(zhì)量的關(guān)系
    6.2 試驗(yàn)方案
    6.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論
        6.3.1 激光作用金屬板和金屬粉末產(chǎn)生的聲信號(hào)
        6.3.2 不同粉層厚度聲信號(hào)分布與建模識(shí)別
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A 攻讀學(xué)位期間所取得學(xué)術(shù)成果目錄



本文編號(hào)：3812820