将激光粉末床熔融Ti-6Al-4V中基于衍射的应变与宏观应力相关联

摘要： 激光粉末床熔融（LPBF）生产工艺常导致零件产生较大残余应力（RS）。目前亟需无损检测技术来测定残余应力，但通过衍射技术可靠量化宏观残余应力（即构件层面的应力）仍是重大挑战，因为基于衍射的应变与宏观残余应力之间的关联并非显而易见。本研究通过原位同步辐射衍射实验，确定了LPBF Ti-6Al-4V材料中这种关联。我们将实验结果与常用模型进行对比，以确定所谓的衍射弹性常数（DECs）。研究表明，LPBF材料的衍射弹性常数与锻造合金不同，这源于其微观结构和力学性能的差异。我们还发现，现有模型仅在无需高精度残余应力值时可用于计算衍射弹性常数。若必须考虑微观结构特性（如增材制造材料的情况），则需要采用全新的方法。