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激光熔融沉积GH4169合金熔池形态及微观组织形貌模拟和实验研究
1
作者
闫学伟
金银满
+3 位作者
胡文学
杨雪梅
孙德建
刘仕龙
《精密成形工程》
北大核心
2025年第6期225-237,共13页
目的探究激光功率及扫描速度对激光熔融沉积(LMD)GH4169合金熔池宏观形貌及微观组织的影响,获得最佳工艺参数。方法基于COMSOL软件建立了LMD温度场数值模型,对不同工艺方案LMD过程的温度场开展数值模拟研究,探究激光功率和扫描速度对沉...
目的探究激光功率及扫描速度对激光熔融沉积(LMD)GH4169合金熔池宏观形貌及微观组织的影响,获得最佳工艺参数。方法基于COMSOL软件建立了LMD温度场数值模型,对不同工艺方案LMD过程的温度场开展数值模拟研究,探究激光功率和扫描速度对沉积层熔宽、熔高、宽高比以及稀释率的影响规律。通过控制变量法,开展LMD单道沉积实验,分析激光功率和扫描速度对沉积层微观组织及Laves相形貌的影响规律。结果随着激光功率的增大,一次枝晶臂间距(PDAS)逐渐增大,Laves相由颗粒状转变为块状或长链状;随着扫描速度的增大,PDAS逐渐减小,Laves相由块状或长链状转变成颗粒状。当激光功率为1400 W、扫描速度为6 mm/s时,LMD过程中熔池内的最高温度约为2750 K,熔宽约为2976μm,熔高约为833μm,宽高比约为3.57,稀释率约为38.5%,沉积层的平均硬度约为266.36HV,室温和高温条件下试样的屈服强度约为623.60 MPa和581.66 MPa,抗拉强度约为955.92 MPa和823.83 MPa,延伸率约为39.08%和24.60%。结论实验结果与模拟结果吻合较好,验证了本文所建立模型的准确性。熔宽和熔高与激光功率呈正相关性,与扫描速度呈负相关性;宽高比和稀释率与激光功率和扫描速度呈正相关性。当激光功率为1400 W、扫描速度为6 mm/s时,所制备的GH4169合金试样的力学性能较好。
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关键词
激光熔融沉积
工艺参数
数值模拟
熔池形态
微观组织
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职称材料
题名
激光熔融沉积GH4169合金熔池形态及微观组织形貌模拟和实验研究
1
作者
闫学伟
金银满
胡文学
杨雪梅
孙德建
刘仕龙
机构
郑州航空工业管理学院.航空发动机学院
郑州
航空工业
管理
学院
材料
学院
郑州
航空工业
管理
学院
机械工程
学院
上海交通大学材料科学与工程
学院
出处
《精密成形工程》
北大核心
2025年第6期225-237,共13页
基金
河南省科技攻关计划(242102220086)
河南省高校科技创新人才支持计划(22HASTIT031)。
文摘
目的探究激光功率及扫描速度对激光熔融沉积(LMD)GH4169合金熔池宏观形貌及微观组织的影响,获得最佳工艺参数。方法基于COMSOL软件建立了LMD温度场数值模型,对不同工艺方案LMD过程的温度场开展数值模拟研究,探究激光功率和扫描速度对沉积层熔宽、熔高、宽高比以及稀释率的影响规律。通过控制变量法,开展LMD单道沉积实验,分析激光功率和扫描速度对沉积层微观组织及Laves相形貌的影响规律。结果随着激光功率的增大,一次枝晶臂间距(PDAS)逐渐增大,Laves相由颗粒状转变为块状或长链状;随着扫描速度的增大,PDAS逐渐减小,Laves相由块状或长链状转变成颗粒状。当激光功率为1400 W、扫描速度为6 mm/s时,LMD过程中熔池内的最高温度约为2750 K,熔宽约为2976μm,熔高约为833μm,宽高比约为3.57,稀释率约为38.5%,沉积层的平均硬度约为266.36HV,室温和高温条件下试样的屈服强度约为623.60 MPa和581.66 MPa,抗拉强度约为955.92 MPa和823.83 MPa,延伸率约为39.08%和24.60%。结论实验结果与模拟结果吻合较好,验证了本文所建立模型的准确性。熔宽和熔高与激光功率呈正相关性,与扫描速度呈负相关性;宽高比和稀释率与激光功率和扫描速度呈正相关性。当激光功率为1400 W、扫描速度为6 mm/s时,所制备的GH4169合金试样的力学性能较好。
关键词
激光熔融沉积
工艺参数
数值模拟
熔池形态
微观组织
Keywords
laser melting deposition
process parameters
numerical simulation
molten pool shape
microstructure
分类号
TG456.7 [金属学及工艺—焊接]
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题名
作者
出处
发文年
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1
激光熔融沉积GH4169合金熔池形态及微观组织形貌模拟和实验研究
闫学伟
金银满
胡文学
杨雪梅
孙德建
刘仕龙
《精密成形工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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