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铝合金粉末80μm大层厚SLM成型熔池形貌与组织演变
1
作者
龚海军
王玲
+3 位作者
亢红叶
左乾隆
安治国
高正源
《材料导报》
北大核心
2025年第16期212-218,共7页
为提升现有铝合金选区激光熔化(SLM)成型工艺的铺粉层厚和质量稳定性,揭示大层厚铝合金SLM成型熔池形貌与组织演变规律,针对AlSi10Mg合金进行了80μm层厚的单层及多层SLM成型试验研究。单层单熔道实验表明,能量输入过大或过小易使单熔...
为提升现有铝合金选区激光熔化(SLM)成型工艺的铺粉层厚和质量稳定性,揭示大层厚铝合金SLM成型熔池形貌与组织演变规律,针对AlSi10Mg合金进行了80μm层厚的单层及多层SLM成型试验研究。单层单熔道实验表明,能量输入过大或过小易使单熔道出现扭曲和球化缺陷,475.0 J/m的线能量输入和小湿润角使熔池易于铺展,当熔池宽深比大于1时,可获得较为理想的平直单熔道;多熔道熔池凝固轨迹的起伏程度与激光功率密切相关,搭接率随着扫描间距的增大而减小,熔道表面球化与沟壑增多,但搭接率越大,致密度反而降低,搭接率57.1%时可获得最佳致密度。多层试样微观组织分析表明,经单层多熔道之间搭接、多层多熔道重熔和热影响后冶金结合能力提高,组织呈蜂窝状结构,与小层厚组织相似、力学性能接近,其致密度可达99.24%,成型效率可达31.7 cm^(3)/h。本工作成功将大层厚成型工艺应用于某水泵叶轮件的SLM成型,为获得高强度、致密、性能良好的铝合金零件提供了理论参考。
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关键词
铝合金
选区激光熔化
大层厚
熔道形貌
微观组织
成型效率
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职称材料
铁/镍元素粉末的选区激光熔化过程扩散动力学研究
被引量：
5
2
作者
李宸庆
侯雅青
+2 位作者
苏航
潘涛
张浩
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期370-374,共5页
异质粉末3D打印,即采用纯元素或简单合金粉末混合进行3D打印,可以省略冶炼和制粉流程,在打印中直接完成冶金过程,相比传统基于均质金属粉末的3D打印,该法流程缩短、粉末种类减少,具有重要的发展价值。本文针对选区激光熔化(SLM)打印过程...
异质粉末3D打印,即采用纯元素或简单合金粉末混合进行3D打印,可以省略冶炼和制粉流程,在打印中直接完成冶金过程,相比传统基于均质金属粉末的3D打印,该法流程缩短、粉末种类减少,具有重要的发展价值。本文针对选区激光熔化(SLM)打印过程,提出了异质金属粉末直接3D打印冶金的技术原理,并以Fe基合金为例分析了各类元素的扩散动力学。计算表明,通过提高SLM脉冲峰值温度、延长熔态时长、减小合金粉末粒径、增加后续高温热处理等方法可以大幅提高打印过程中的元素扩散效率,实现成分均匀化。SEM和EDS实验结果显示,提高SLM脉冲峰值温度、延长熔态时长能有效提高扩散效率,与计算结果吻合。
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关键词
激光选区熔化
扩散动力学
异质粉末
3D打印
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职称材料
金属材料多尺度高通量制备研究进展
被引量：
1
3
作者
侯雅青
苏航
+1 位作者
张浩
王畅畅
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期164-173,共10页
材料高通量实验是在短时间内完成大量样品的制备与表征,可帮助研究者快速筛选新材料的成分和工艺组合,高效探索材料创新的“基因”,从而促进自主创新迭代能力,是材料基因组工程的关键技术之一。高通量制备技术是高通量实验的基石,其技...
材料高通量实验是在短时间内完成大量样品的制备与表征,可帮助研究者快速筛选新材料的成分和工艺组合,高效探索材料创新的“基因”,从而促进自主创新迭代能力,是材料基因组工程的关键技术之一。高通量制备技术是高通量实验的基石,其技术发展方向可归纳为两类,第一类是通过并行试验的方法提高制备效率,第二类是在同一样品上实现成分或工艺参数梯度变化。按照制备样品单元的尺度可分为纳微观样品制备方法和宏观样品制备方法,以界面法、薄膜法为代表的纳微观尺度高通量制备技术已被广泛用于各类新材料的成分设计。目前该领域的重要发展方向之一是块体样品的高通量制备技术,用以实现对样品宏观力学性能的直接表征。发展中的宏观尺度样品的高通量制备方法总体上可分为成分高通量制备和工艺高通量制备两大类。本文按照样品尺度归纳了各类高通量制备方法的优缺点及应用特点,特别是高通量方法与激光增材制造技术结合制备块体材料的思路,重点介绍了高通量制备技术在高熵合金、非晶合金和新型结构材料设计开发中的应用案例,分析了高通量制备技术未来发展的重点和趋势,包括均匀块体样品的高效高通量制备、高通量制备与表征的一体化协同以及发展高通量数据采集管理学习的一体化云数据平台,以期为金属新材料成分及工艺设计提供技术思路。
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关键词
高通量制备
高通量实验
材料基因工程
激光增材制造
块体金属样品
高熵合金
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职称材料
题名
铝合金粉末80μm大层厚SLM成型熔池形貌与组织演变
1
作者
龚海军
王玲
亢红叶
左乾隆
安治国
高正源
机构
重
庆交通大学机电与车辆工程学院
重庆安德瑞源科技有限公司
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第16期212-218,共7页
基金
重庆市自然科学基金(cstc2021jcyj-msxmX1047)
重庆市研究生教育教学改革研究重点项目(yjg212027)。
文摘
为提升现有铝合金选区激光熔化(SLM)成型工艺的铺粉层厚和质量稳定性,揭示大层厚铝合金SLM成型熔池形貌与组织演变规律,针对AlSi10Mg合金进行了80μm层厚的单层及多层SLM成型试验研究。单层单熔道实验表明,能量输入过大或过小易使单熔道出现扭曲和球化缺陷,475.0 J/m的线能量输入和小湿润角使熔池易于铺展,当熔池宽深比大于1时,可获得较为理想的平直单熔道;多熔道熔池凝固轨迹的起伏程度与激光功率密切相关,搭接率随着扫描间距的增大而减小,熔道表面球化与沟壑增多,但搭接率越大,致密度反而降低,搭接率57.1%时可获得最佳致密度。多层试样微观组织分析表明,经单层多熔道之间搭接、多层多熔道重熔和热影响后冶金结合能力提高,组织呈蜂窝状结构,与小层厚组织相似、力学性能接近,其致密度可达99.24%,成型效率可达31.7 cm^(3)/h。本工作成功将大层厚成型工艺应用于某水泵叶轮件的SLM成型,为获得高强度、致密、性能良好的铝合金零件提供了理论参考。
关键词
铝合金
选区激光熔化
大层厚
熔道形貌
微观组织
成型效率
Keywords
aluminium alloy
selective laser melting
large layer thickness
melt morphology
microstructure
forming efficiency
分类号
TG665 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
铁/镍元素粉末的选区激光熔化过程扩散动力学研究
被引量：
5
2
作者
李宸庆
侯雅青
苏航
潘涛
张浩
机构
钢铁研究总院工程用钢所
北京钢研新材
科技
有限公司
重庆安德瑞源科技有限公司
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期370-374,共5页
文摘
异质粉末3D打印,即采用纯元素或简单合金粉末混合进行3D打印,可以省略冶炼和制粉流程,在打印中直接完成冶金过程,相比传统基于均质金属粉末的3D打印,该法流程缩短、粉末种类减少,具有重要的发展价值。本文针对选区激光熔化(SLM)打印过程,提出了异质金属粉末直接3D打印冶金的技术原理,并以Fe基合金为例分析了各类元素的扩散动力学。计算表明,通过提高SLM脉冲峰值温度、延长熔态时长、减小合金粉末粒径、增加后续高温热处理等方法可以大幅提高打印过程中的元素扩散效率,实现成分均匀化。SEM和EDS实验结果显示,提高SLM脉冲峰值温度、延长熔态时长能有效提高扩散效率,与计算结果吻合。
关键词
激光选区熔化
扩散动力学
异质粉末
3D打印
Keywords
selective laser melting
diffusion dynamics
heterogeneous powder
3D printing
分类号
TB3 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
金属材料多尺度高通量制备研究进展
被引量：
1
3
作者
侯雅青
苏航
张浩
王畅畅
机构
钢铁研究总院
中国钢研
科技
集团
有限公司
数字化研发中心
重庆安德瑞源科技有限公司
北京钢研新材
科技
有限公司
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期164-173,共10页
基金
国家重点研发计划项目-材料基因工程关键技术与支撑平台(SQ2017YFGX090031)
国家自然科学基金(51701044)。
文摘
材料高通量实验是在短时间内完成大量样品的制备与表征,可帮助研究者快速筛选新材料的成分和工艺组合,高效探索材料创新的“基因”,从而促进自主创新迭代能力,是材料基因组工程的关键技术之一。高通量制备技术是高通量实验的基石,其技术发展方向可归纳为两类,第一类是通过并行试验的方法提高制备效率,第二类是在同一样品上实现成分或工艺参数梯度变化。按照制备样品单元的尺度可分为纳微观样品制备方法和宏观样品制备方法,以界面法、薄膜法为代表的纳微观尺度高通量制备技术已被广泛用于各类新材料的成分设计。目前该领域的重要发展方向之一是块体样品的高通量制备技术,用以实现对样品宏观力学性能的直接表征。发展中的宏观尺度样品的高通量制备方法总体上可分为成分高通量制备和工艺高通量制备两大类。本文按照样品尺度归纳了各类高通量制备方法的优缺点及应用特点,特别是高通量方法与激光增材制造技术结合制备块体材料的思路,重点介绍了高通量制备技术在高熵合金、非晶合金和新型结构材料设计开发中的应用案例,分析了高通量制备技术未来发展的重点和趋势,包括均匀块体样品的高效高通量制备、高通量制备与表征的一体化协同以及发展高通量数据采集管理学习的一体化云数据平台,以期为金属新材料成分及工艺设计提供技术思路。
关键词
高通量制备
高通量实验
材料基因工程
激光增材制造
块体金属样品
高熵合金
Keywords
high throughput synthesis
high throughput experiment
material genome engineering
laser additive manufacture
bulk metallic samples
high entropy alloys
分类号
TB31 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
铝合金粉末80μm大层厚SLM成型熔池形貌与组织演变
龚海军
王玲
亢红叶
左乾隆
安治国
高正源
《材料导报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
铁/镍元素粉末的选区激光熔化过程扩散动力学研究
李宸庆
侯雅青
苏航
潘涛
张浩
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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下载PDF
职称材料
3
金属材料多尺度高通量制备研究进展
侯雅青
苏航
张浩
王畅畅
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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