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oe1(光电查) - 科学论文

64 条数据
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  • 激光粉末床熔融设备的基准测试

    摘要： 本文介绍了对五家顶尖激光粉末床熔融（LPBF）设备制造商和两家终端用户所使用设备进行的广泛基准测试的方法与结果。研究旨在从多个维度探究特定材料条件下，单台设备对预设试样最终质量的影响，以此评估该技术的当前能力与局限，并将其与参与本研究的某终端用户一台服役11年的旧设备性能进行对比。收集的测试结果清晰展现了LPBF技术在工艺成熟度及生产环境应用潜力方面的发展现状。

    关键词： 激光粉末床熔融、技术评估、基准测试、增材制造、重复性、选择性激光熔化、精度

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激光粉末床熔融制造的316L样品残余应力分布的有限元预测与验证

    摘要： 激光粉末床熔融（LPBF）工艺日益普及，近年来已取得显著进展。然而，由于存在极端热梯度，显著的残余应力不可避免，并可能在部件服役期间造成危害。有效缓解这些应力的关键在于能否准确高效地建立热力学过程模型。研究人员开发了一种简化的有限元建模方法，并将其应用于水平与垂直两种方向构建的圆柱形部件。通过对比部件经切割后的实际变形量与模型预测值，发现两者吻合度良好（误差在5%以内）。该模型还预测了部件最终应力场，进而分析驱动变形的主应力以及两种构建方向结果差异的成因。

    关键词： 激光粉末床熔融、残余应力、有限元建模、激光粉末床熔融、变形

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光粉末床熔融中细胞状亚结构的构建

    摘要： 激光粉末床熔融制备的样品中广泛观察到胞状亚结构，但其生长方向和晶体学取向鲜少被研究。本研究尝试建立通用模型，通过二维形貌构建亚结构。确定了表征唯一生长方向的全部三个邦格欧拉角，并获得了与生长方向对应的晶体学取向?；诟镁逖∠颍至税率咸宀恍飧?16L单道次中的胞状枝晶与胞状亚结构。研究发现：随着扫描速度增加，亚结构从胞状枝晶向胞状结构转变；当功率为200 W时，单道次转变的临界生长速率约为0.31 ms?1。

    关键词： 细胞、类细胞枝晶、晶体学取向、模型、激光粉末床熔融、亚结构、生长方向

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光后处理对激光粉末床熔融Ti-6Al-4V合金孔隙演变的影响

    摘要： 在激光粉末床熔融（LPBF）工艺中，孔隙等关键缺陷问题限制了制件的质量。本研究探究了LPBF制件激光后处理过程中孔隙的演化机制。采用激光束扫描Ti-6Al-4V合金制件顶面，通过显微计算机断层扫描（micro-CT）实验测量并对比了Ti-6Al-4V样品内部各层形貌及孔隙分布。研究发现经激光后处理后孔隙率显著降低，从2.51%降至0.77%?；贚evel-set方法建立了多物理场耦合有限元模型来分析孔隙演化机制，该模型模拟了能量密度、马兰戈尼流和质量传输对孔隙演化的影响。详细研究了典型过程，并给出了不同后处理参数下孔隙演化的汇总表。

    关键词： Ti-6Al-4V合金、激光粉末床熔融、孔隙演化、增材制造、水平集方法

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光粉末床熔融过程热成像中激光光斑位置的精确测定

    摘要： 高速热成像技术通过提供热影响区的温度信息，是研究激光粉末床熔融工艺的有效工具。然而，该方法无法直接确定激光光斑相对于熔池的位置——这一关键信息能揭示激光能量的分布与吸收机制。本文提出一种校准方法：采用与激光同轴布置的明亮照明光源，在构建平面上投射清晰光斑。该固定于激光位置的光斑作为参考基准，用于将激光光斑与熔池辐射温度分布进行配准。测量结果表明，工艺参数（激光功率和扫描速度）的变化对熔池热场及相应激光光斑位置具有显著影响。

    关键词： 增材制造，激光粉末床熔融，热成像

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • AlSi10Mg合金激光粉末床熔融（LPBF）过程中的快速凝固与非平衡相组成：纳米析出相、共晶相及硬度演变分析

    摘要： 通过先进的电子显微镜技术和快速凝固现象的解析模拟，全面表征并分析了AlSi10Mg合金激光粉末床熔融（LPBF）过程中的非平衡相演变。研究揭示了典型熔池内胞状/枝晶凝固模式局部变化与晶间共晶相、晶内析出相等微观组织强化相的演化规律。共晶相呈现层片状与纤维状两种形貌，其总体积分数及层间距随远离熔池边界（MPB）——即从粗大胞状区向细密胞状区过渡——而逐渐减小。α-Al胞状晶内部无共晶相区域含有大量富硅纳米级析出相，这些析出相主要与铝基体保持完全或半共格关系。纳米析出相的形成源于快速凝固效应导致的α-Al胞状晶非平衡固溶度极限提升。我们首次发现具有非平衡晶体结构与形貌的纳米析出相：面心立方（FCC）结构的"球体"与"椭球体"，以及金刚石立方（DC）超晶格结构从铝基体中析出的"片层"与"针状体"。紧邻MPB下方的热影响区（HAZ）微观组织既无胞状晶界也无共晶相，主要包含富硅与富镁大尺寸析出相。最终研究表明，凝固熔池内纳米硬度局部变化与微观组织细化梯度高度吻合——热影响区硬度最低，熔池中心线附近硬度最高。本发现将显著深化对LPBF成形AlSi10Mg合金原位强化行为的认知水平。

    关键词： 硬度演变、激光粉末床熔融、非平衡相演变、共晶相、纳米析出相、AlSi10Mg

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光粉末床熔融Ti6Al4V合金表面形貌对疲劳行为的影响

    摘要： 本文研究了表面形貌对激光粉末床熔融（LPBF）制备的Ti6Al4V合金试样疲劳行为的影响。所有试样采用相同的激光参数和扫描策略，使样品致密度高于99.5%。通过使用试样的顶面和侧面获得两种不同的表面形貌。采用光学表面轮廓仪和变焦显微镜研究了表面形貌和微观结构。分别以顶面和侧面作为最大应力表面，对试样进行了四点弯曲疲劳试验，并以机加工试样作为参照。通过变焦显微镜和扫描电子显微镜（SEM）分析了断口特征，如裂纹萌生和扩展。将疲劳试验结果与断口分析相关联，并结合表面形貌、微观结构及制造参数进行讨论。

    关键词： 激光粉末床熔融、表面形貌、Ti6Al4V合金、疲劳试验、断裂机制

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 不同选区激光熔化（SLM）扫描策略的热光学效应多物理场分析

    摘要： 本文通过多物理场分析方法研究了选区激光熔化?；ご翱谥械乃蔡裙庋вΑＵ攵圆煌璨呗院推毓馑承蚰Ｄ饬舜翱诘奈露确植?，由此虚拟构建立方体试样并分析其轴向与横向焦点偏移情况。此外还研究了激光扫描器与?；ご翱诩渚嗟挠跋?。模拟预测表明：在空间和时间上分散窗口的热负荷可减小焦点偏移。因此，将窗口置于离激光扫描器更远的位置时，焦点偏移会减小。

    关键词： 热透镜效应、选择性激光熔化、?；ご翱?、有限元分析、激光粉末床熔融、增材制造

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 选择性激光熔化中钨微裂纹的原位表征

    摘要： 增材制造是钨加工的一种极具前景的方法，相比其他粉末冶金工艺路线，它能制造出结构更复杂的部件。这可能拓展其应用范围，例如用于聚变反应堆中的准直器，或其他承受结构载荷的高温环境。钨在室温以上存在热冲击抗力差以及延性-脆性转变的问题，这些挑战阻碍了完全致密且无裂纹部件的生产。本研究采用选择性激光熔化单道轨迹的高速原位监测技术来可视化裂纹的萌生与扩展过程，并将导致开裂的因素与微观结构形貌及加工条件相关联。

    关键词： 原位监测，增材制造，微裂纹，激光粉末床熔融，钨，选择性激光熔化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用激光粉末床熔融工艺制造的高性能微波波导器件

    摘要： 增材制造技术目前被认为能够推动下一代卫星通信微波器件的发展。由于具有优异的电磁和机械性能，金属波导组件是这些应用中多个射频（RF）系统的关键构建?？?。本文报道了采用激光粉末床熔融（L-PBF）技术制造高性能微波波导器件的前景。已在多个采用AlSi10Mg合金制造的样机中实现了滤波器的稳健设计，相应的实测性能证实了L-PBF工艺适用于预期应用场景。

    关键词： 增材制造，天线馈电系统，激光粉末床熔融

    更新于2025-09-12 10:27:22