研究目的
将最初用于选区电子束熔化(SEBM)的预测晶粒结构模型适配于激光束熔化(LBM),并通过实验数据验证该模型。
研究成果
该晶粒生长模型成功预测了激光束熔覆中的典型焊接组织,较高的线能量会导致晶粒破碎加剧。该模拟揭示了热梯度在晶粒结构形成中的作用。
研究不足
分析性热模型高估了熔池的宽度且缺乏形核模型,这影响了该模拟在预测精细针状晶粒方面的准确性。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及将SEBM的晶粒生长模型适配至LBM,采用解析热源模型计算热输入,并将所得熔池几何形态与显微照片及高速摄像机拍摄画面进行对比。
2:样本选择与数据来源:
在多晶IN718基板上熔化不同焊接速度的单道焊缝。
3:实验设备与材料清单:
Trumpf TruDisk 8001盘式激光器、Phantom v1210高速摄像机、Cavilux HF激光照明设备、KuKa KR30工业机器人及氩气?;て?。
4:实验流程与操作步骤:
焊接光学系统固定于焊接工作台,高速摄像机对准熔池区域?;逋üひ祷魅搜毓馐恳贫?
5:数据分析方法:
采用电子背散射衍射(EBSD)测量晶粒结构,并与模拟预测的微观组织进行对比。
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Trumpf TruDisk 8001
TruDisk 8001
Trumpf
Disk laser used for melting single lines in the base plate.
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Phantom v1210
v1210
Phantom
High-speed camera used to capture the welding pool.
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Cavilux HF
HF
Cavilux
Laser used for illumination during the experiment.
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KuKa KR30
KR30
KuKa
Industrial robot used to move the substrate plate through the beam waist.
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