基材冷卻狀態(tài)對激光沉積AlSi10Mg合金成形質(zhì)量的影響
發(fā)布時間:2022-02-09 11:33
為研究基材冷卻狀態(tài)對激光沉積成形AlSi10Mg合金質(zhì)量和性能的影響,在不同冷卻條件下沉積成形AlSi10Mg合金試樣。利用溫度測量系統(tǒng)、金相顯微鏡、掃描電鏡、萬能材料試驗機(jī)對成形過程中溫度演變和成形后試樣宏觀形貌、組織狀態(tài)、拉伸性能等進(jìn)行分析。結(jié)果表明:合理的基體冷卻溫度會使沉積效率提升,缺陷率降低;改變冷卻條件可以使沉積層組織發(fā)生顯著變化,內(nèi)部的枝晶間距明顯減小。優(yōu)化冷卻條件后沉積試樣的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度較無冷卻條件下的分別提升了約4%和7%,其斷裂方式均為韌性斷裂。
【文章來源】:光學(xué)學(xué)報. 2020,40(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
AlSi10Mg粉末的掃描電子顯微鏡(SEM)圖
激光沉積成形的工藝參數(shù)為激光光斑直徑為3 mm,激光功率為2000 W,掃描速度為5 mm/s,送粉速率為1.9 g/min。鋁合金對激光具有較高的反射率,為了保護(hù)光路和鏡組,因此在實驗過程中保持激光入射方向與掃描方向的夾角為98°。分別設(shè)置三種基板冷卻溫度和三種層間停頓(冷卻)時間進(jìn)行典型試樣的正交沉積實驗,每試樣沉積12層,圖2為沉積過程示意圖,圖3為實驗過程照片。樣品用于觀察沉積層內(nèi)部孔隙缺陷情況及微觀組織結(jié)構(gòu)。各試樣對應(yīng)的冷卻條件如表2所示。圖3 實驗裝置和LDMD實驗圖。
圖2 單道試樣LDMD示意圖表2 各試樣所對應(yīng)的冷卻溫度和冷卻時間Table 2 Cooling temperature and cooling time ofeach sample Specimen Temperature of cooling /℃ Dwell time /s Ⅰ-1 15 Ⅰ-2 10 10 Ⅰ-3 5 Ⅱ-1 15 Ⅱ-2 20 10 Ⅱ-3 5 Ⅲ-1 15 Ⅲ-2 10 Ⅲ-3 5
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光熔化沉積AlSi10Mg及氣孔對力學(xué)性能的影響[J]. 李俐群,王憲,曲勁宇,陶汪. 中國表面工程. 2019(03)
[2]激光熔化沉積Ti6Al4V/Inconel625梯度耐高溫涂層組織演變行為研究[J]. 季霄,孫中剛,唱麗麗,常輝,邢飛. 中國激光. 2019(11)
[3]高沉積率激光熔覆沉積GH4169合金的微觀組織與拉伸性能[J]. 李祚,隋尚,袁子豪,李浩勝,陳靜,林鑫. 中國激光. 2019(01)
[4]激光立體成形AlSi10Mg合金的微觀組織及力學(xué)性能[J]. 丁瑩,楊海歐,白靜,魏雷,陳靜,林鑫. 中國表面工程. 2018(04)
[5]激光沉積修復(fù)ZL114A鋁合金的組織及力學(xué)性能[J]. 欽蘭云,龐爽,楊光,王超,王維. 稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[6]激光沉積修復(fù)ZL114A鋁合金組織和力學(xué)性能分析[J]. 欽蘭云,龐爽,楊光,王超,王維. 中國激光. 2016(12)
[7]激光熔化沉積4045鋁合金顯微組織及顯微硬度[J]. 陳永城,張述泉,田象軍,王華明. 中國激光. 2015(03)
[8]航空鋁合金的發(fā)展回顧與展望[J]. 楊守杰,戴圣龍. 材料導(dǎo)報. 2005(02)
本文編號:3616932
【文章來源】:光學(xué)學(xué)報. 2020,40(11)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
AlSi10Mg粉末的掃描電子顯微鏡(SEM)圖
激光沉積成形的工藝參數(shù)為激光光斑直徑為3 mm,激光功率為2000 W,掃描速度為5 mm/s,送粉速率為1.9 g/min。鋁合金對激光具有較高的反射率,為了保護(hù)光路和鏡組,因此在實驗過程中保持激光入射方向與掃描方向的夾角為98°。分別設(shè)置三種基板冷卻溫度和三種層間停頓(冷卻)時間進(jìn)行典型試樣的正交沉積實驗,每試樣沉積12層,圖2為沉積過程示意圖,圖3為實驗過程照片。樣品用于觀察沉積層內(nèi)部孔隙缺陷情況及微觀組織結(jié)構(gòu)。各試樣對應(yīng)的冷卻條件如表2所示。圖3 實驗裝置和LDMD實驗圖。
圖2 單道試樣LDMD示意圖表2 各試樣所對應(yīng)的冷卻溫度和冷卻時間Table 2 Cooling temperature and cooling time ofeach sample Specimen Temperature of cooling /℃ Dwell time /s Ⅰ-1 15 Ⅰ-2 10 10 Ⅰ-3 5 Ⅱ-1 15 Ⅱ-2 20 10 Ⅱ-3 5 Ⅲ-1 15 Ⅲ-2 10 Ⅲ-3 5
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光熔化沉積AlSi10Mg及氣孔對力學(xué)性能的影響[J]. 李俐群,王憲,曲勁宇,陶汪. 中國表面工程. 2019(03)
[2]激光熔化沉積Ti6Al4V/Inconel625梯度耐高溫涂層組織演變行為研究[J]. 季霄,孫中剛,唱麗麗,常輝,邢飛. 中國激光. 2019(11)
[3]高沉積率激光熔覆沉積GH4169合金的微觀組織與拉伸性能[J]. 李祚,隋尚,袁子豪,李浩勝,陳靜,林鑫. 中國激光. 2019(01)
[4]激光立體成形AlSi10Mg合金的微觀組織及力學(xué)性能[J]. 丁瑩,楊海歐,白靜,魏雷,陳靜,林鑫. 中國表面工程. 2018(04)
[5]激光沉積修復(fù)ZL114A鋁合金的組織及力學(xué)性能[J]. 欽蘭云,龐爽,楊光,王超,王維. 稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[6]激光沉積修復(fù)ZL114A鋁合金組織和力學(xué)性能分析[J]. 欽蘭云,龐爽,楊光,王超,王維. 中國激光. 2016(12)
[7]激光熔化沉積4045鋁合金顯微組織及顯微硬度[J]. 陳永城,張述泉,田象軍,王華明. 中國激光. 2015(03)
[8]航空鋁合金的發(fā)展回顧與展望[J]. 楊守杰,戴圣龍. 材料導(dǎo)報. 2005(02)
本文編號:3616932
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