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超声表面深滚压改善增材制造316L不锈钢微观组织和耐磨性
1
作者 张涛 韩静 +2 位作者 曹超 黄笛 赵继云 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期121-129,共9页
增材制造316L不锈钢及其零部件具有高效、自由成型、优异力学和腐蚀性能等优势,为矿山机械及工程装备关键零部件、液压元件等结构—功能一体化制造奠定了基础。然而,增材制造316L不锈钢耐磨性不足,极大限制了其广泛应用。尝试采用超声... 增材制造316L不锈钢及其零部件具有高效、自由成型、优异力学和腐蚀性能等优势,为矿山机械及工程装备关键零部件、液压元件等结构—功能一体化制造奠定了基础。然而,增材制造316L不锈钢耐磨性不足,极大限制了其广泛应用。尝试采用超声表面深滚压(USSR)方法改善选区激光熔化(SLM)制造316L不锈钢的微观组织,进而提高其耐磨性。微观组织表征表明,USSR方法在SLM制造316L不锈钢表层形成梯度异质结构,表层晶粒细化至87 nm。室温磨损试验表明,相较于SLM试样,USSR试样在干摩擦和乳化液润滑条件下磨损体积分别降低了46.93%和49.58%。耐磨性提高主要来源于梯度异质结构带来的高硬度和变形抗力。研究结果为改善增材制造316L不锈钢及其零部件的耐磨性提供了新的途径。 展开更多
关键词 增材制造 选区激光熔化(SlM) 316l不锈钢 梯度 磨损
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激光-等离子弧复合沉积316L不锈钢的组织及性能
2
作者 赵宇辉 贺晨 +1 位作者 赵吉宾 张宏伟 《热加工工艺》 北大核心 2025年第1期109-113,共5页
为了验证激光-等离子弧/复合沉积成形工艺的可行性,首先采用等离子弧增材制造后,在其基础上采用激光沉积工艺复合成形了316L块体试样。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、拉伸试验机等设备,研究了不同沉积层位置的宏观形貌、微观... 为了验证激光-等离子弧/复合沉积成形工艺的可行性,首先采用等离子弧增材制造后,在其基础上采用激光沉积工艺复合成形了316L块体试样。采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、拉伸试验机等设备,研究了不同沉积层位置的宏观形貌、微观组织特征、力学性能、断口形貌等。结果表明:等离子弧沉积成形试验的沉积层厚度是激光沉积层的3倍以上。等离子弧沉积层内组织显著粗化,二次枝晶发达,而激光沉积层的硬度高于等离子弧沉积层;两种工艺沉积层形成了良好的冶金结合,界面热影响区厚度小于100μm。虽然,激光-等离子弧复合工艺可以实现316L复合沉积成形,与等离子弧沉积工艺相比,沉积效率有一定优势,但是,复合工艺成形试样的强度和伸长率等性能参数低于等离子弧沉积成形试样。 展开更多
关键词 激光-等离子弧复合成形 316l不锈钢 微观组织 力学性能
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周期超声振动对316L不锈钢TIG焊缝成形及性能的影响
3
作者 胡明珠 陈琪昊 +3 位作者 杨志东 王云海 林三宝 浦娟 《焊接学报》 北大核心 2025年第8期55-65,共11页
为了弥补传统TIG焊接热输入大、组织和性能有待提升的问题,采用超声振动直接作用于母材的方法将周期超声引入熔池,研究了超声输入距离、超声施加时间及超声振幅对316L不锈钢TIG焊缝成形、组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,探讨了... 为了弥补传统TIG焊接热输入大、组织和性能有待提升的问题,采用超声振动直接作用于母材的方法将周期超声引入熔池,研究了超声输入距离、超声施加时间及超声振幅对316L不锈钢TIG焊缝成形、组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响规律,探讨了周期超声振动对焊接效率提升的贡献.结果表明,超声输入距离对焊缝成形影响较大,当超声输入距离固定时,超声能量过大,出现焊穿现象;当超声输入距离逐渐增大时,焊缝熔宽减小且组织细化效果减弱;随超声施加时间的增大,焊缝深宽比呈增大趋势,当超声施加时间为0.5 s时,深宽比最大,比原始焊缝提高68.73%.合适的超声振幅可以同步提高焊接接头的强度和塑性,当超声振幅为20.5μm时,晶粒细化效果较明显,与无超声时相比,抗拉强度提高9.65%,断后伸长率和断面收缩率分别提高35.38%及11.22%,硬度及耐腐蚀性能明显改善.施加周期超声振动且焊接速度提升60 mm/min后,焊接接头力学性能仍有提升,表明施加周期超声振动有利于提高焊接效率. 展开更多
关键词 316l不锈钢 超声 TIG焊 力学性能
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316L不锈钢表面结构对负载Pd膜的氢渗透行为的影响
4
作者 冯应睿 吴有智 +3 位作者 乔丽 张学希 张弘 王鹏 《表面技术》 北大核心 2025年第12期229-238,共10页
目的目前针对金属支撑材料表面氧化结构对负载氢渗透Pd膜的微观结构与氢渗透行为影响的系统性研究较为匮乏,旨在系统探讨不同表面结构的316L不锈钢(SS316L)对负载Pd膜的氢渗透行为的影响。方法采用氩(Ar)离子刻蚀、机械抛光和热氧化等... 目的目前针对金属支撑材料表面氧化结构对负载氢渗透Pd膜的微观结构与氢渗透行为影响的系统性研究较为匮乏,旨在系统探讨不同表面结构的316L不锈钢(SS316L)对负载Pd膜的氢渗透行为的影响。方法采用氩(Ar)离子刻蚀、机械抛光和热氧化等方法处理SS316L表面,并利用非平衡磁控溅射技术在处理后的基底上沉积厚度相近的Pd膜。通过气相驱动渗透平台评估氢渗透性能,并结合扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)等方法,分析基底表面状态对Pd膜微观结构和氢渗透行为的影响。结果在400~550℃及100 kPa条件下,Ar离子刻蚀和机械抛光有效去除了基底表面的氧化膜,使其氢渗透通量显著提高。而热氧化处理基底样品的氢渗透通量最低。长期稳定性测试表明,未处理和热氧化基底负载Pd膜易出现气泡和剥离,而经Ar离子刻蚀和机械抛光处理的基底表现出更高的稳定性。对原始基底渗氢后失效区域的分析表明,氧化膜的存在是导致Pd膜失效的主要原因。结论基底表面氧化膜的存在会对氢原子的扩散形成阻抗,同时促使界面缺陷密度增加,降低了样品的氢渗透性能并诱发了Pd膜失效。优化表面处理(如Ar离子刻蚀和机械抛光)可有效提升样品的渗氢性能及Pd膜的服役稳定性,为Pd膜支撑材料的优化设计提供了理论依据和数据支持。 展开更多
关键词 钯膜 316l不锈钢 Ar离子刻蚀 热氧化处理 氢渗透行为 表面结构
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不同应力比下316L/2Cr13多层不锈钢复合板高周疲劳行为研究
5
作者 周鑫 马景平 +2 位作者 曹睿 蒋小霞 闫英杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第5期209-218,共10页
采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验,获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线,并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明:多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显... 采用升降法与成组法对316L/2Cr13多层不锈钢复合板进行应力比R为-1、-0.5、0、0.1和0.5的室温高周疲劳试验,获得了316L/2Cr13多层不锈钢复合板的S-N曲线,并对断口及起裂原因进行了分析。结果表明:多层钢在不同应力比下S-N曲线出现明显的水平段,有确定的疲劳极限。在同样的应力幅下,应力比越大,施加的平均应力越大,疲劳极限随着应力比的增加而降低。316L/2Cr13多层不锈钢复合板具有较高的强度与塑性。在循环载荷的加载过程中,多层钢通常会在脆性较高的2Cr13层起裂,且2Cr13层中铁素体相产生的滑移带是疲劳起裂的主要原因。在316L/2Cr13多层不锈钢复合板的断口中,由于316L层具有较好的塑性,可观察到大量的疲劳辉纹,而2Cr13层以脆性穿晶断裂为主。在拉-压循环载荷下,断口会出现大量的磨损面,且316L层磨损更为严重。 展开更多
关键词 316l/2Cr13多层不锈钢复合板 高周疲劳 应力比 断口形貌 开裂机理
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不同温度下316L不锈钢拉伸晶体塑性有限元分析
6
作者 吴梓境 张威 周昌玉 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期192-199,共8页
基于晶体塑性本构理论,采用Voronoi方法构建了316L不锈钢的代表性体积单元,分析了网格尺寸对模拟结果的影响。通过拟合不同温度下316L不锈钢的拉伸曲线,确定了模型参数与温度的数学关系,并利用其他温度下的拉伸数据验证了晶体塑性模型... 基于晶体塑性本构理论,采用Voronoi方法构建了316L不锈钢的代表性体积单元,分析了网格尺寸对模拟结果的影响。通过拟合不同温度下316L不锈钢的拉伸曲线,确定了模型参数与温度的数学关系,并利用其他温度下的拉伸数据验证了晶体塑性模型的准确性。随后进行了参数敏感性分析,以探讨不同参数对拉伸曲线的影响。结果表明,晶体塑性本构模型能够较为准确地模拟316L不锈钢的单轴拉伸行为,通过建立模型参数与温度的定量关系,可以实现不同温度下材料变形行为的模拟。参数敏感性分析表明,参数C_(11)和τ_(0)分别对材料的弹性阶段和塑性阶段有显著影响。 展开更多
关键词 晶体塑性 316l不锈钢 拉伸 参数敏感性
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316L不锈钢选区激光熔化工艺参数对成形温度场影响的数值模拟研究
7
作者 张恒 余小鲁 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期150-160,共11页
目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的... 目的解决传统依靠经验获取316L不锈钢选区激光熔化制件最优打印参数耗时久、成本高、精确度低的问题。方法运用有限元分析方法,构建包含传热方程、边界条件、相变潜热处理等要素的模型,对不同工艺参数下316L不锈钢选区激光熔化过程中的温度场展开研究。研究涵盖单层单道、单层多道及单道多层粉床模型,深入分析激光功率、扫描速度和扫描间距对熔池温度的影响。结果当激光功率过高或扫描速度较低时,熔池最高温度超过材料沸点,冷却速率绝对值随激光功率和扫描速度的升高而增加。熔池预热范围随激光扫描的进行而扩大,当扫描间距为100μm时较理想。层数的增加使最高温度上升。模拟结果显示,激光功率200 W、扫描速度900 mm/s是选区激光熔化30μm层厚316L不锈钢的最优参数组合,与企业现行打印参数基本保持一致。结论通过有限元分析明晰了工艺参数对316L不锈钢选区激光熔化成形温度场的影响规律,模拟结果与企业实际参数相近,验证了模型的有效性和研究方法的可行性,实现了研究目标,为打印参数优化提供了理论支撑。 展开更多
关键词 316l不锈钢 选择性激光熔化 工艺参数 数值模拟 温度场
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基于316L不锈钢/高锰钢复合板热变形行为建立的本构方程
8
作者 苏官正 李华英 +3 位作者 宋耀辉 赵明 赵广辉 乔进朝 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期229-238,共10页
利用Gleeble-3800热模拟试验机,在950~1150℃的变形温度和0.01、0.1、1 s^(-1)的应变速率条件下,对316L不锈钢/高锰钢复合板进行单道次高温压缩复合实验,绘制了真应力-真应变曲线,同时构建了流变应力本构方程模型,探究了应力、应变速率... 利用Gleeble-3800热模拟试验机,在950~1150℃的变形温度和0.01、0.1、1 s^(-1)的应变速率条件下,对316L不锈钢/高锰钢复合板进行单道次高温压缩复合实验,绘制了真应力-真应变曲线,同时构建了流变应力本构方程模型,探究了应力、应变速率和热变形温度等因素对材料热变形能力的影响。结果表明,构建的本构方程模型精度很高;在热压缩过程中当温度一定时,316L不锈钢/高锰钢的流动应力值随着应变速率的升高而增大;当应变速率一定时,流动应力值随温度的升高而减小;通过对显微组织的分析,获得了316L不锈钢/高锰钢最优的热加工窗口为:变形温度1150℃,应变速率为1 s^(-1)。 展开更多
关键词 316l不锈钢/高锰钢 本构方程 热变形行为
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310S和316L不锈钢在超临界二氧化碳环境中的均匀腐蚀行为
9
作者 龙家琛 刘珠 +1 位作者 张乐福 郭相龙 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第5期24-29,共6页
在600℃、20 MPa超临界二氧化碳(S-CO_(2))环境中研究了310S和316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为。在静态高压釜中对两种不锈钢进行了500 h的均匀腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等观察和分析了试样表面氧... 在600℃、20 MPa超临界二氧化碳(S-CO_(2))环境中研究了310S和316L奥氏体不锈钢的腐蚀行为。在静态高压釜中对两种不锈钢进行了500 h的均匀腐蚀试验,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等观察和分析了试样表面氧化膜的形貌、成分及结构。结果表明:310S不锈钢的耐蚀性优于316L不锈钢,腐蚀500 h后两种不锈钢的质量增量分别为6.82 mg/dm^(2)和35.25 mg/dm^(2);310S不锈钢表面氧化膜厚约1μm,外层为Fe-Cr-Ni尖晶石,内层为Cr_(2)O_(3),结构致密具有保护性;316L不锈钢表面氧化膜厚约5μm,外层为Fe_(3)O_(4),内层为Fe-Cr-Ni尖晶石,结构疏松不具有保护性。造成两种不锈钢腐蚀行为差异的原因是其铬含量不同。 展开更多
关键词 310S 316l 奥氏体不锈钢 均匀腐蚀 超临界二氧化碳
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能量密度对激光选区熔化增材制造316L不锈钢致密度与表面残余应力的影响
10
作者 路为政 纪海洋 +1 位作者 李晨旭 刘战强 《工具技术》 北大核心 2025年第1期23-29,共7页
激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)通过激光能量使金属粉末按照规划路径加热熔化再冷却凝固形成增材制造零件,在粉末熔化过程中由于激光工艺参数设置不合理会引起零件致密度下降并在表面层产生过大的残余应力,对增材制造零件... 激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)通过激光能量使金属粉末按照规划路径加热熔化再冷却凝固形成增材制造零件,在粉末熔化过程中由于激光工艺参数设置不合理会引起零件致密度下降并在表面层产生过大的残余应力,对增材制造零件的后续加工及其服役应用造成不利影响。为预测与抑制SLM过程中发生的残余应力,研究SLM激光能量密度参数和工艺参数(包括激光功率、扫描速度和扫描间距)对增材制造316L不锈钢零件致密度与残余应力的影响,并优化工艺参数以提高增材制造零件的力学性能。研究结果表明,改变激光能量密度对增材制造零件致密度与残余应力均有较大影响,能量密度与零件表面层残余应力呈正相关关系,但能量密度过小会引起致密度下降,降低零件的服役寿命。 展开更多
关键词 激光选区熔化 316l不锈钢 能量密度 致密度 残余应力
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316L不锈钢表面耐蚀硫化物原位制备与在不同含氯介质中腐蚀防护作用研究
11
作者 先科龙 肖莹 +4 位作者 张海龙 林冰 王文想 刘建辉 唐鋆磊 《表面技术》 北大核心 2025年第14期79-91,共13页
目的提升不锈钢在含氯环境中耐局部腐蚀能力,探究硫转化膜制备工艺以及在含氯溶液中的腐蚀防护机理。方法用水热法在316L不锈钢表面制备硫转化膜,通过电化学测试硫转化膜在人工海水中的耐蚀性能,确定具有最佳耐蚀性能的硫转化膜制备工艺... 目的提升不锈钢在含氯环境中耐局部腐蚀能力,探究硫转化膜制备工艺以及在含氯溶液中的腐蚀防护机理。方法用水热法在316L不锈钢表面制备硫转化膜,通过电化学测试硫转化膜在人工海水中的耐蚀性能,确定具有最佳耐蚀性能的硫转化膜制备工艺,在人工海水和油田采出水溶液中通过腐蚀浸泡实验评价硫转化膜在含氯溶液中的耐蚀性能。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线光电子能谱分析不锈钢含硫转化膜的微观形貌、元素分布和化学组成,以及浸泡实验后含硫转化膜的不锈钢微观腐蚀形貌、腐蚀产物分布和组成。结果316L不锈钢在70℃硫离子含量为1000 mg/L的溶液中浸泡48 h制备的含硫转化膜的耐蚀性能最优。经过硫化处理的不锈钢相较于未处理样品自腐蚀电位从-0.18V提升到0.08V,点蚀电位从0.41V提升到1.10V,塔菲尔斜率降低,临界点蚀温度显著上升,腐蚀倾向降低。通过SEM观察硫转化膜呈四面体颗粒状附着在不锈钢表面,颗粒分布不具有连续性。通过EDS和XPS分析硫转化膜的主要成分为硫铁化合物(FeS_(2)、FeS、Fe_(2)S_(3))。结论通过水热法在316L不锈钢表面制备具有高耐点蚀性能的硫转化膜,硫转化膜为不连续颗粒附着在不锈钢活性点位,降低了不锈钢的点蚀敏感性,并且硫转化膜会与O2反应逐渐生成铁氧化物,使不锈钢表面的耐均匀腐蚀能力也有所增加。 展开更多
关键词 硫转化膜 316l不锈钢 耐蚀性能 含氯溶液
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SLM成形316L不锈钢微观组织演化模拟与试验验证
12
作者 李东虎 蒋玮 +1 位作者 吴浩楠 翟海峰 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期72-81,共10页
为研究激光选区熔化(selective laser melting,SLM)中工艺参数对成形过程及成形质量的影响,文中以316L不锈钢粉末为材料,设计了SLM成形316L不锈钢对照试验,并以试验为基础进行了数值模拟分析,首先采用离散元法(discrete element method,... 为研究激光选区熔化(selective laser melting,SLM)中工艺参数对成形过程及成形质量的影响,文中以316L不锈钢粉末为材料,设计了SLM成形316L不锈钢对照试验,并以试验为基础进行了数值模拟分析,首先采用离散元法(discrete element method,DEM)建立单层厚度为40μm的粉末模型,其次采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法模拟了激光对粉床的熔化过程,最后基于仿真温度场通过元胞自动机(cellular automaton,CA)对熔化区域微观组织进行模拟.结果表明,当激光热输入范围为136.4~250.0 J/m时,单道质量较高.当选定扫描间距为70μm时,激光热输入不应低于181.8 J/m,微观组织模拟结果表明,熔池内部的晶粒尺寸与激光功率和扫描速度密切相关.在合理的激光热输入范围内,当工艺参数组合为铺粉厚度为40μm,扫描间距为70μm,激光功率为200 W,扫描速度为1.1 m/s时,熔池微观组织中晶粒尺寸最小.文中采用的热流体流动模型和微观组织演化模型能够在不同尺度上对SLM成形结果进行准确的预测,并能在试验的基础上对工艺参数优化提供指导. 展开更多
关键词 激光选区熔化 316l不锈钢 熔池 元胞自动机 数值模拟
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轴面单道多层激光熔覆316L不锈钢温度场与应力场数值模拟研究
13
作者 张万顺 唐清春 +2 位作者 潘文俊 马泽星 胡甜 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第6期43-50,共8页
为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激... 为了探究在轴面上激光增材制造熔覆层残余应力分布,减小残余应力对工件性能的影响,通过数值模拟方法,探讨基于轴面的单道多层激光熔覆316L不锈钢过程中的温度场和应力场分布规律。首先,以某空心圆柱为基底,利用有限元分析软件建立了激光熔覆的三维数值模型。其次,通过模拟计算,分析了激光功率和扫描速度等工艺参数对温度场分布的影响,并研究了熔覆过程中热应力的产生和演变规律。结果表明,扫描速度对工件最高温度的影响要比激光功率大,并且选取较低的激光功率或较高的扫描速度可以有效减小残余应力。随着扫描层数的增加,外层的温度梯度会越来越大,从而形成更大的残余应力。在激光功率800 W、扫描速度15 mm/s时,工件的残余应力和变形量最小。为优化激光熔覆工艺参数、提高熔覆层性能提供了理论指导,并为进一步的实验研究奠定了基础。 展开更多
关键词 激光增材制造 316l不锈钢 曲面基地 温度场 残余应力与变形 数值模拟
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316L不锈钢卸扣在海水中快速腐蚀的原因
14
作者 张毛毛 单秉昆 +3 位作者 张进 李鸿远 潘禹彤 盛朝阳 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第3期106-110,共5页
采用宏观观察、化学成分分析、硬度检测、金相检验、扫描电镜和能谱分析以及化学消解等方法,分析了316L不锈钢卸扣在海水中快速腐蚀的原因。结果表明:海水中的Cl^(-)和缆绳涂层释放出的部分离子促使不锈钢卸扣表面发生局部腐蚀,缆绳与... 采用宏观观察、化学成分分析、硬度检测、金相检验、扫描电镜和能谱分析以及化学消解等方法,分析了316L不锈钢卸扣在海水中快速腐蚀的原因。结果表明:海水中的Cl^(-)和缆绳涂层释放出的部分离子促使不锈钢卸扣表面发生局部腐蚀,缆绳与卸扣部分位置构成缝隙结构,该区域在长时间微动磨损和微生物催化的作用下发生缝隙腐蚀。 展开更多
关键词 316l不锈钢卸扣 磨损 微生物 涂层 腐蚀
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双丝CMT+P增材制造316L不锈钢件组织性能
15
作者 任香会 马腾 +1 位作者 武威 韩善果 《焊接学报》 北大核心 2025年第3期96-103,共8页
采用了冷金属过渡加脉冲(CMT+P)双丝双电弧工艺进行60层316L不锈钢沉积件的增材,对比分析了不同熔敷电流对沉积件的显微组织与力学性能的影响.结果表明,随着熔敷电流增大,成形宽度逐渐增大,而高度则先增大后减小,表面良好无明显缺陷,是... 采用了冷金属过渡加脉冲(CMT+P)双丝双电弧工艺进行60层316L不锈钢沉积件的增材,对比分析了不同熔敷电流对沉积件的显微组织与力学性能的影响.结果表明,随着熔敷电流增大,成形宽度逐渐增大,而高度则先增大后减小,表面良好无明显缺陷,是一种可行的双丝双电弧增材制造工艺.通过金相分析可以看出组织均由γ-Fe和δ铁素体构成,自下而上均以连续生长的柱状枝晶为主.当电流变化时,铁素体的大小和形状存在明显变化,铁素体同熔敷电流呈负相关,通过力学性能分析可知,当熔敷电流100 A时表现出的整体性能最优,平均冲击吸收能量为31.15±0.85 J,整体抗拉强度达到537.9±31.25 MPa,整体屈服强度达到214.45±5.87 MPa,断后伸长率达47.1%±2.3%,断口为韧性断裂;当熔敷电流83 A时平均硬度最高,达到209.1 HV0.3,但熔敷电流100 A时硬度更均匀.创新点:(1)探索CMT+P双丝双电弧工艺对316L成形的影响.(2)探究不同熔敷电流对CMT+P双丝增材制造316L铁素体和奥氏体的演变规律.(3)阐明不同熔敷电流对CMT+P双丝增材制造316L力学性能各向异性的影响机制. 展开更多
关键词 316l不锈钢 增材制造 显微组织 力学性能
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熔池结构对选区激光熔化316L不锈钢腐蚀行为作用机理
16
作者 满成 王孟斐 李永 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第4期432-443,共12页
熔池结构是激光增材制造的一个重要特征,同时也是引起选区激光熔化316L不锈钢垂直加工方向(XOY面)和平行加工方向(XOZ面)的组织结构和性能差异的重要原因。本文研究了熔池结构对选区激光熔化316L不锈钢腐蚀行为的作用机理,通过扫描电子... 熔池结构是激光增材制造的一个重要特征,同时也是引起选区激光熔化316L不锈钢垂直加工方向(XOY面)和平行加工方向(XOZ面)的组织结构和性能差异的重要原因。本文研究了熔池结构对选区激光熔化316L不锈钢腐蚀行为的作用机理,通过扫描电子显微镜、电子背散射衍射仪、透射电子显微镜等设备,从不同尺度探究XOY面和XOZ面上熔池结构的差异,并利用电化学测试和浸泡试验研究了XOY面和XOZ面的钝化行为和点蚀行为。结果表明,XOY面上熔池结构沿着加工路径连续分布,熔池内部存在等轴/近等轴胞状亚结构;XOZ面上的熔池结构呈现连续鱼鳞状,熔池内部的胞状结构具有明显的取向性。在0.5mol/LH2SO4溶液中恒电位成膜后,XOY面钝化膜上氧空位缺陷密度更小,电化学阻抗值更大,Cr2O3相对含量更高,表现出比XOZ面具有更加优异的钝化行为;在酸性FeCl3溶液中浸泡12 h后,XOZ面上的最大点蚀坑深度为447.4μm,约为XOY面的2倍,此外XOZ面圆形点蚀坑的边缘区域能够观察到点蚀坑延扇形熔池边界扩展的趋势。综合可知,XOY面上小尺寸的胞状亚结构促进钝化膜的生长,而XOZ面上的扇形熔池边界能够加速点蚀的扩展过程。 展开更多
关键词 选区激光熔化 316l不锈钢 熔池结构 点蚀 钝化膜 腐蚀电化学
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316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能 被引量：1
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作者 高辉 周灿丰 +1 位作者 胡晓慧 李文龙 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期49-56,I0006,共9页
TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直... TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性. 展开更多
关键词 环状同轴送粉TIG熔覆 316l不锈钢 掺杂SiC 耐蚀性 耐磨性
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基于激光重熔的SLM成形316L不锈钢温度场仿真及工艺优化 被引量：2
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作者 郑志军 郑翔 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期262-268,共7页
SLM成形过程中激光重熔可改善冶金质量和提高性能,但是目前激光重熔对温度场的影响尚不清楚。本工作利用有限元方法建立316L不锈钢模型,对比未重熔与激光重熔的温度场特征,分析不同重熔工艺参数下的温度结果和不同重熔工艺参数下所制备... SLM成形过程中激光重熔可改善冶金质量和提高性能,但是目前激光重熔对温度场的影响尚不清楚。本工作利用有限元方法建立316L不锈钢模型,对比未重熔与激光重熔的温度场特征,分析不同重熔工艺参数下的温度结果和不同重熔工艺参数下所制备样品的致密度和孔隙尺寸。结果表明,激光重熔有较好的预热效果,单层成形最低温度提高了约69%,多层成形因热量扩散影响预热效果仅将温度提高10%。激光重熔工艺对激光第一次扫描的最高温度没有影响,但可提高第二次扫描的温度。重熔激光能量密度从29 J/m升至117 J/m,最高温度上升了36.40%,最低温度上升了12%。致密度的改善不明显,但孔隙尺寸有明显的减小。当激光重熔能量密度为50 J/m时,致密度高达99.95%,孔隙的深度和宽度下降了64.9%和35.2%。 展开更多
关键词 选区激光熔化 激光重熔 316l不锈钢 温度场仿真
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316L不锈钢非比例循环硬化特性的数值模拟
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作者 金丹 郭超越 +2 位作者 孙梦莹 刘壮 李卓群 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期112-118,共7页
在等效应变范围为0.7%条件下,对316L不锈钢进行室温应变控制拉-扭疲劳试验,研究了比例应变路径(单轴路径和比例路径)和非比例应变路径(十字路径和圆路径)下的循环硬化特性;采用AF-OW随动硬化模型结合Chaboche各向同性硬化准则以及将非... 在等效应变范围为0.7%条件下,对316L不锈钢进行室温应变控制拉-扭疲劳试验,研究了比例应变路径(单轴路径和比例路径)和非比例应变路径(十字路径和圆路径)下的循环硬化特性;采用AF-OW随动硬化模型结合Chaboche各向同性硬化准则以及将非比例度嵌入到各向同性硬化准则中的改进模型对各路径下的循环特性进行模拟,并进行试验验证。结果表明:316L不锈钢在各路径下的循环初期均产生了循环硬化现象,在单轴、比例、十字和圆路径下的硬化率分别为5.2%,4.5%,38.2%,44.6%,在非比例应变路径下,该钢产生明显的附加强化;AF-OW模型结合各向同性硬化准则可以准确地模拟单轴和比例路径下的循环硬化特性,但对十字和圆路径下的模拟效果较差,模拟得到的正应力-正应变滞回环与试验结果之间的最大相对误差均大于20%;改进模型可以准确地描述十字和圆路径下的循环硬化特性,正应力-正应变滞回环的最大相对误差分别为1.3%和3.2%,最大等效峰值应力的相对误差分别为1.9%和1.2%。 展开更多
关键词 316l不锈钢 非比例应变路径 循环硬化 各向同性硬化准则 非比例度
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增材制造316L不锈钢球形破片的弹道性能 被引量：4
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作者 薛浩 王涛 +2 位作者 黄广炎 崔欣雨 韩洪伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期395-406,共12页
为探索增材制造316L不锈钢球形破片的弹道性能,采用选择性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制造316L不锈钢材料毛坯,通过机加工、抛光等操作得到了直径12 mm的增材制造316L不锈钢球形破片。开展打印态316L不锈钢材料的显微计... 为探索增材制造316L不锈钢球形破片的弹道性能,采用选择性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术制造316L不锈钢材料毛坯,通过机加工、抛光等操作得到了直径12 mm的增材制造316L不锈钢球形破片。开展打印态316L不锈钢材料的显微计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)和静动态力学试验研究,获得了打印态316L不锈钢在材料沉积方向的Johnson-Cook(JC)模型参数,进行了增材制造和传统冷轧工艺制造的316L不锈钢球形破片侵彻6 mm厚Q235钢靶的弹道试验。研究结果表明:增材制造球形破片的弹道极限速度比传统冷轧制造破片低2.5%左右,弹道性能有小幅提升,暗示了增材制造工艺用于制造战斗部预制破片的潜力;开展的数值仿真研究获得了与试验结果一致的剪切冲塞穿靶机理,仿真与试验穿靶速度数据比较吻合,弹道极限速度误差仅为1.4%左右,仿真结果也表明JC模型用于描述增材制造316L不锈钢材料穿靶行为的可行性。 展开更多
关键词 球形破片 弹道性能 316l不锈钢 增材制造
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