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激光熔化沉积制备Ti6Al4V合金的微观组织与硬度性能研究
被引量：
1
1
作者
崔志伟
林昕
朱锟鹏
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第S02期424-430,共7页
Ti6Al4V合金广泛应用于航天航空领域多种重要部件的制造,然而其硬度低,仅为高强度钢硬度的60%~70%,严重制约了其推广应用。本工作采用激光熔化沉积技术制备Ti6Al4V合金样品,分析了激光工艺参数对单道熔覆层物相组成、微观组织及显微硬...
Ti6Al4V合金广泛应用于航天航空领域多种重要部件的制造,然而其硬度低,仅为高强度钢硬度的60%~70%,严重制约了其推广应用。本工作采用激光熔化沉积技术制备Ti6Al4V合金样品,分析了激光工艺参数对单道熔覆层物相组成、微观组织及显微硬度的影响。物相分析结果表明,柱状晶内部主要由针状α’相组成,β相含量较少;组织尺寸分析结果表明,相较于高能量输入,在低能量输入下针状α’相马氏体组织会更加细小;结合组织尺寸和硬度检测结果分析,硬度性能受针状α’相尺寸影响,随扫描速度的增加或激光功率的减小硬度性能呈现增大趋势,在1200~1600 W的功率范围内,硬度性能不仅受组织尺寸影响,还受气孔缺陷的影响,由于气孔缺陷的产生进一步降低致密度导致硬度性能大幅度下降。在本工作所采用的工艺参数中,在激光功率为1200 W、扫描速度为15 mm/s时得到的试样有最大硬度值415HV,硬度相比Ti6Al4V合金基板提升了27.59%。
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关键词
激光熔化沉积
激光熔覆
TI6AL4V
微观组织
硬度
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职称材料
刀具磨损状态的多步向前智能预测
被引量：
3
2
作者
朱锟鹏
黄称意
李俊
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期3038-3049,共12页
刀具状态的准确监测对于提高切削加工质量和加工效率至关重要。在当前广泛用于刀具磨损状态监测的间接法中,多以单步或短期预测为主,没有实现多步预测,且累积误差较大。高斯过程是间接法中应用较多的一种机器学习方法,然而传统的高斯过...
刀具状态的准确监测对于提高切削加工质量和加工效率至关重要。在当前广泛用于刀具磨损状态监测的间接法中,多以单步或短期预测为主,没有实现多步预测,且累积误差较大。高斯过程是间接法中应用较多的一种机器学习方法,然而传统的高斯过程回归由于模型结构和算法的限制,对刀具磨损预测的精度不高。针对上述不足,提出了改进的自回归递归高斯过程模型对刀具磨损进行多步预测。为了减小预测累积误差,在模型训练中应用了改进的模型更新方式、组合核函数,对样本设置了遗忘因子,在预测中加入了偏差校正方法。研究了各个改进因素对模型的影响并综合所有有利因素,实现了较准确的刀具磨损状态多步预测,在3个测试集上预测误差分别降低了85.68%,20.67%和63.32%。
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关键词
刀具状态监测
多步预测
高斯过程
递归
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职称材料
基于熔池运动特征的选区激光熔融过程状态检测方法
被引量：
8
3
作者
朱锟鹏
王齐胜
+1 位作者
林昕
傅盈西
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2021年第12期3403-3415,共13页
选区激光熔融是一种极具发展前景的金属增材制造技术,由于加工过程容易产生各种缺陷,过程监控对于产品质量的控制显得尤为重要。熔池变化特征是最有效的监测手段之一,但是传统的熔池几何特征缺乏与不同熔化状态的准确对应关系。针对该问...
选区激光熔融是一种极具发展前景的金属增材制造技术,由于加工过程容易产生各种缺陷,过程监控对于产品质量的控制显得尤为重要。熔池变化特征是最有效的监测手段之一,但是传统的熔池几何特征缺乏与不同熔化状态的准确对应关系。针对该问题,根据熔池特点提出一种新的熔池运动特征用于描述运动熔池的变化规律。首先利用激光扫描位置数据确定熔池的移动方向及质心,然后通过设定3个不同尺度的阈值来捕捉飞溅,并结合连通分量分析方法提取熔池区域和飞溅,进一步消除熔池感兴趣区域中的飞溅。接着将熔池质心到熔池边界轮廓的距离按顺时针方向展开,获得一个36维的矢量特征用于描述运动的熔池。最后,利用k均值聚类算法分别对同一工艺参数和不同工艺参数下获取的熔池进行了聚类分析,并与传统的熔池几何特征进行了对比。实验结果表明,提取的36维熔池运动特征可以较好地区分熔池移动方向及不同的熔化状态,为选区激光熔融过程在线监控提供了一种新的思路。
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关键词
选区激光熔融
熔池运动特征
熔池轮廓
连通分量分析
K均值聚类
增材制造
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职称材料
题名
激光熔化沉积制备Ti6Al4V合金的微观组织与硬度性能研究
被引量：
1
1
作者
崔志伟
林昕
朱锟鹏
机构
武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室
武汉科技大学
机械
传动与
制造
工程湖北省重点实验室
武汉科技大学精密
制造
研究院
中国科学院合肥物质科学研究院
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023年第S02期424-430,共7页
基金
国家自然科学基金(52175481)。
文摘
Ti6Al4V合金广泛应用于航天航空领域多种重要部件的制造,然而其硬度低,仅为高强度钢硬度的60%~70%,严重制约了其推广应用。本工作采用激光熔化沉积技术制备Ti6Al4V合金样品,分析了激光工艺参数对单道熔覆层物相组成、微观组织及显微硬度的影响。物相分析结果表明,柱状晶内部主要由针状α’相组成,β相含量较少;组织尺寸分析结果表明,相较于高能量输入,在低能量输入下针状α’相马氏体组织会更加细小;结合组织尺寸和硬度检测结果分析,硬度性能受针状α’相尺寸影响,随扫描速度的增加或激光功率的减小硬度性能呈现增大趋势,在1200~1600 W的功率范围内,硬度性能不仅受组织尺寸影响,还受气孔缺陷的影响,由于气孔缺陷的产生进一步降低致密度导致硬度性能大幅度下降。在本工作所采用的工艺参数中,在激光功率为1200 W、扫描速度为15 mm/s时得到的试样有最大硬度值415HV,硬度相比Ti6Al4V合金基板提升了27.59%。
关键词
激光熔化沉积
激光熔覆
TI6AL4V
微观组织
硬度
Keywords
laser melting deposition
laser cladding
Ti6Al4V
microstructure
hardness
分类号
TG113 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
刀具磨损状态的多步向前智能预测
被引量：
3
2
作者
朱锟鹏
黄称意
李俊
机构
中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所先进制造技术研究中心
武汉科技大学
机械
自动化
学院
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期3038-3049,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175528)
国家重点研发计划资助项目(2018YFB1703200)。
文摘
刀具状态的准确监测对于提高切削加工质量和加工效率至关重要。在当前广泛用于刀具磨损状态监测的间接法中,多以单步或短期预测为主,没有实现多步预测,且累积误差较大。高斯过程是间接法中应用较多的一种机器学习方法,然而传统的高斯过程回归由于模型结构和算法的限制,对刀具磨损预测的精度不高。针对上述不足,提出了改进的自回归递归高斯过程模型对刀具磨损进行多步预测。为了减小预测累积误差,在模型训练中应用了改进的模型更新方式、组合核函数,对样本设置了遗忘因子,在预测中加入了偏差校正方法。研究了各个改进因素对模型的影响并综合所有有利因素,实现了较准确的刀具磨损状态多步预测,在3个测试集上预测误差分别降低了85.68%,20.67%和63.32%。
关键词
刀具状态监测
多步预测
高斯过程
递归
Keywords
tool condition monitoring
multi-step prediction
Gaussian process
recurrent
分类号
TG71 [金属学及工艺—刀具与模具]
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于熔池运动特征的选区激光熔融过程状态检测方法
被引量：
8
3
作者
朱锟鹏
王齐胜
林昕
傅盈西
机构
中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所先进制造技术研究中心
常州
先进
制造
技术
研究所
武汉科技大学
机械
自动化
学院
新加坡国立大学新国大苏州
研究院
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2021年第12期3403-3415,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51805384,51875379)
中国博士后科学基金资助项目(2018M642929)。
文摘
选区激光熔融是一种极具发展前景的金属增材制造技术,由于加工过程容易产生各种缺陷,过程监控对于产品质量的控制显得尤为重要。熔池变化特征是最有效的监测手段之一,但是传统的熔池几何特征缺乏与不同熔化状态的准确对应关系。针对该问题,根据熔池特点提出一种新的熔池运动特征用于描述运动熔池的变化规律。首先利用激光扫描位置数据确定熔池的移动方向及质心,然后通过设定3个不同尺度的阈值来捕捉飞溅,并结合连通分量分析方法提取熔池区域和飞溅,进一步消除熔池感兴趣区域中的飞溅。接着将熔池质心到熔池边界轮廓的距离按顺时针方向展开,获得一个36维的矢量特征用于描述运动的熔池。最后,利用k均值聚类算法分别对同一工艺参数和不同工艺参数下获取的熔池进行了聚类分析,并与传统的熔池几何特征进行了对比。实验结果表明,提取的36维熔池运动特征可以较好地区分熔池移动方向及不同的熔化状态,为选区激光熔融过程在线监控提供了一种新的思路。
关键词
选区激光熔融
熔池运动特征
熔池轮廓
连通分量分析
K均值聚类
增材制造
Keywords
selective laser melting
motion feature of melt pool
melt pool boundary
connected component analysis
k-means clustering
additive manufacturing
分类号
TP274 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
激光熔化沉积制备Ti6Al4V合金的微观组织与硬度性能研究
崔志伟
林昕
朱锟鹏
《材料导报》
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
刀具磨损状态的多步向前智能预测
朱锟鹏
黄称意
李俊
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于熔池运动特征的选区激光熔融过程状态检测方法
朱锟鹏
王齐胜
林昕
傅盈西
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
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