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激光增材制造成形质量表征与调控研究进展 被引量:7
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作者 李时春 莫彬 +1 位作者 肖罡 苏飞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期137-145,共9页
激光增材制造(LAM)制备多层结构成形件的工艺过程是由单熔覆道的逐道搭接和单熔覆层的逐层堆叠形成最后的成形件。在该工艺过程中,成形件容易产生缺陷,而单熔覆道及单熔覆层的成形优劣影响了最终的多层结构成形质量。明确缺陷在多层结... 激光增材制造(LAM)制备多层结构成形件的工艺过程是由单熔覆道的逐道搭接和单熔覆层的逐层堆叠形成最后的成形件。在该工艺过程中,成形件容易产生缺陷,而单熔覆道及单熔覆层的成形优劣影响了最终的多层结构成形质量。明确缺陷在多层结构搭接及堆叠成形过程中的演变规律、优化单熔覆道及单熔覆层的成形质量是多层结构成形件最终成形质量的关键所在。本文综述了LAM成形过程中多层结构的缺陷形成过程、成形质量的表征以及成形质量的调控研究,为实现多层结构成形件的良好成形提供参考和指导。 展开更多
关键词 激光增材制造 成形质量 缺陷遗传 质量表征 调控方法
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Al-Mg-Si-Cu合金双道次热变形流变软化行为 被引量:1
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作者 沈元元 肖罡 +2 位作者 干甜 刘长万 曾建民 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期92-97,共6页
在变形温度为653~733K、应变速率为0.01~0.1s-1、变形道次间停留时间为30~240s下,对Al-Mg-Si-Cu合金进行双道次等温热压缩试验,定量分析了合金的动态与静态软化行为,探讨了合金的流变软化行为机理。结果表明:合金在第一道次变形时的动... 在变形温度为653~733K、应变速率为0.01~0.1s-1、变形道次间停留时间为30~240s下,对Al-Mg-Si-Cu合金进行双道次等温热压缩试验,定量分析了合金的动态与静态软化行为,探讨了合金的流变软化行为机理。结果表明:合金在第一道次变形时的动态软化率均不低于10%,流变软化程度随着应变速率的增大和变形温度的升高而减小,软化机制为动态回复与再结晶相结合;变形道次间停留阶段的软化行为显著,最大软化率可达97.82%,静态软化程度随变形温度的升高、应变速率的增大和道次间停留时间的延长而增大,软化行为由静态回复与再结晶共同主导;合金在第二道次变形时的流变应力峰值较低且软化率均不高于5%,软化行为由再结晶与回复共同主导。 展开更多
关键词 AL-MG-SI-CU合金 热变形 软化行为 再结晶
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Al-Mg-Si-Cu铝合金双道次平面应变热压缩变形中静态软化及再结晶行为 被引量:6
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作者 肖罡 李飞龙 +2 位作者 郭鹏程 许征兵 李落星 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期131-137,共7页
为探明铝合金在变形道次间停留时的静态软化机理及其本构关系,采用Gleeble-3500热模拟机研究了Al-Mg-SiCu铝合金在温度为653~733 K、应变速率为0.01~0.1 s^(-1)、道次停留时间为30~240 s变形条件下的流变应力响应行为,并分析了合金的静... 为探明铝合金在变形道次间停留时的静态软化机理及其本构关系,采用Gleeble-3500热模拟机研究了Al-Mg-SiCu铝合金在温度为653~733 K、应变速率为0.01~0.1 s^(-1)、道次停留时间为30~240 s变形条件下的流变应力响应行为,并分析了合金的静态软化行为特征,建立了合金在平面应变载荷下的静态再结晶体积分数模型。结果表明:在平面应变热压缩变形初期,Al-Mg-Si-Cu铝合金的流变应力迅速增加,表现出明显的应变硬化,随后在动态回复主导的软化机制作用下逐渐降低,直至饱和。随变形温度的升高和道次停留时间的延长,流变应力减小,表现出明显的软化特征,静态再结晶是道次停留阶段的主导软化机制。结合力学软化法和再结晶动力学模型,建立了基于Avrami方程的静态再结晶体积分数模型,能够对Al-Mg-Si-Cu铝合金在平面应变热变形过程中的静态再结晶行为进行预测。 展开更多
关键词 Al-Mg-Si-Cu铝合金 热变形 静态软化 再结晶
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预变形对AZ31镁合金高应变速率热轧组织及力学性能的影响 被引量:3
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作者 肖罡 杨伟成 +2 位作者 朱必武 刘筱 刘晓红 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期11-17,共7页
为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s^(-1),变形温度分别为350和400℃,下压量为78%的高应变速率轧制。结果表明:在平均应变速率10 s^(-1)... 为研究预变形对高应变速率轧制AZ31镁合金微观组织和力学性能的影响,对预变形和未变形的AZ31镁合金进行平均应变速率分别为10、20和29 s^(-1),变形温度分别为350和400℃,下压量为78%的高应变速率轧制。结果表明:在平均应变速率10 s^(-1)时,400℃相较350℃,预变形AZ31镁合金的组织更加均匀;在平均应变速率为20和29 s^(-1)时,预变形AZ31镁合金的组织并未随着温度的升高逐渐趋于均匀。在350℃、平均应变速率为20和29 s^(-1)时,预变形AZ31镁合金轧板的抗拉强度和伸长率各向异性不明显。经过350和400℃高应变速率轧制后,预变形AZ31镁合金终轧板材的组织相较未预变形AZ31镁合金更加均匀细小,因此预变形AZ31镁合金板材的力学性能相比于未预变形AZ31镁合金板材明显提升。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 预变形 各向异性 力学性能
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选择性激光熔覆快速成形工艺过程能效分析与优化 被引量:9
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作者 肖罡 高彬 +2 位作者 韩燕 万可谦 杨钦文 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期75-83,共9页
通过选择性激光熔覆(SLM)系统能耗构成及特征分析,构建了系统能耗及比能耗(表征能效)与工艺过程参数间的定量关系,提出了以能效最优化为目标的工艺过程参数优化策略。结果表明:激光功率的选取需要考虑熔覆效率与能耗之间的矛盾;激光扫... 通过选择性激光熔覆(SLM)系统能耗构成及特征分析,构建了系统能耗及比能耗(表征能效)与工艺过程参数间的定量关系,提出了以能效最优化为目标的工艺过程参数优化策略。结果表明:激光功率的选取需要考虑熔覆效率与能耗之间的矛盾;激光扫描速度的合理提升,可在熔覆道尺寸减小的劣势下提高熔覆效率,缩短激光熔覆的工作时间,进而降低能耗;较大的铺粉厚度与扫描速度,以及较小的横向搭接率,并匹配合适的激光功率,可有效降低SLM系统的比能耗。选择高度较小的方向进行堆垛成形可缩短层间停隔时间,进而降低系统能耗。 展开更多
关键词 增材制造 能耗模型 能效分析 优化策略
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基于关键薄壁件成形历史的整车侧面碰撞仿真 被引量:1
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作者 肖罡 卜晓兵 +2 位作者 郭鹏程 杨旭静 冯江华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期26-34,共9页
以某企业在研车型为研究对象,研究了关联车身侧面碰撞安全性能的关键薄壁件在冲压成形过程中的拉延减薄、残余应力及等效塑性应变等历史信息对整车侧面碰撞仿真精度及有效性的影响。结果表明:冲压成形所产生的应变强化大于因壁厚减薄所... 以某企业在研车型为研究对象,研究了关联车身侧面碰撞安全性能的关键薄壁件在冲压成形过程中的拉延减薄、残余应力及等效塑性应变等历史信息对整车侧面碰撞仿真精度及有效性的影响。结果表明:冲压成形所产生的应变强化大于因壁厚减薄所产生的弱化,引入冲压成形历史的侧面碰撞仿真结果在侵入量和侵入速度峰值方面较未考虑冲压成形历史时均更小,且侵入速度的仿真结果更接近于试验结果。导入冲压成形历史进行侧面碰撞仿真可以提高整车侧面碰撞仿真的精度,更好地指导汽车车身设计,防止过设计现象的产生,为企业节省研发时间和成本。 展开更多
关键词 冲压成形 侧面碰撞 映射 侵入速度
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高应变速率轧制AZ31镁合金的组织及微裂纹演变 被引量:2
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作者 肖罡 万泉慧 +2 位作者 朱必武 刘筱 刘晓红 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期18-23,共6页
对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数... 对铸态AZ31镁合金进行预热温度为300~450℃、轧辊线速度为828 mm·s-1、单道次压下量为10%~80%的高应变速率(3.6~10.4 s-1)轧制,研究轧制过程中镁合金的显微组织及微裂纹演变机制。结果表明:孪生是变形初期主要的变形机制,孪晶的数量在变形初期迅速增加;随着压下量的增加,镁合金发生再结晶,孪晶数量增长趋势变缓;随着预热温度的升高,镁合金组织中的孪晶密度整体呈下降趋势;镁合金的再结晶方式以孪生诱导再结晶和晶界弓出再结晶为主,孪生、再结晶和微裂纹存在竞争关系;细晶区的裂纹由孔洞形成、长大和合并引起;孪生会诱发微裂纹,同时大量孪晶的产生又有利于抑制裂纹的扩展。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 高应变速率轧制 微裂纹 孪生 再结晶
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PEMFC燃料供给系统的仿真与优化 被引量:1
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作者 肖罡 李乐西 +1 位作者 杨钦文 陈淑君 《电池》 CAS 北大核心 2022年第1期25-29,共5页
燃料供给系统对保障电池系统性能及产业推广具有重要意义。通过计算流体力学数值仿真方法,分析燃料供给的浓度、流道非均匀截面增压结构设计和压力降(压降)控制对电池性能的影响。提高氧气供给浓度,增大阳极氢气的相对湿度,电池表现出... 燃料供给系统对保障电池系统性能及产业推广具有重要意义。通过计算流体力学数值仿真方法,分析燃料供给的浓度、流道非均匀截面增压结构设计和压力降(压降)控制对电池性能的影响。提高氧气供给浓度,增大阳极氢气的相对湿度,电池表现出较优的性能。提出一种蛇形流道与平行流道相结合的复合流道结构设计,在阳极流道放置一个增压结构,能控制燃料供给压降,优化系统性能。 展开更多
关键词 燃料电池 燃料供给 流道结构 燃料分布 系统优化
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燃料电池316L不锈钢双极板流道激光熔覆成形工艺 被引量:5
9
作者 肖罡 李时春 +3 位作者 谢志益 黄冠迪 詹壮超 权思畅 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期59-65,共7页
通过激光熔覆成形工艺制备了316L不锈钢燃料电池双极板流道,根据双极板流道结构要求,建立了熔覆道成形量化评分标准,通过正交试验研究了激光功率、扫描速度、铺粉厚度对熔覆道成形性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:铺粉厚度、激光功率... 通过激光熔覆成形工艺制备了316L不锈钢燃料电池双极板流道,根据双极板流道结构要求,建立了熔覆道成形量化评分标准,通过正交试验研究了激光功率、扫描速度、铺粉厚度对熔覆道成形性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:铺粉厚度、激光功率、扫描速度对熔覆道成形影响的显著性依次减小;较低的激光功率、较高的扫描速度、较小的铺粉厚度以及较低的热输入,有利于获得成形更好的熔覆道;激光功率和扫描速度的增加均有利于提高熔覆道的耐点蚀性能;熔覆道成形效果越好,耐点蚀性能越好。 展开更多
关键词 燃料电池 双极板 激光熔覆 耐腐蚀性能
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