研究目的
研究相变温度和预热对多层多道激光金属沉积(LMD)残余应力的影响。
研究成果
较低温度下的固相转变对拉伸应力松弛有显著影响,甚至会导致压应力区的产生。拉伸应力松弛效应随相变温度的升高而减弱。当固相转变温度较高时,预热可使热循环的最低温度超过固相转变温度,从而增强固相转变的拉伸应力松弛效果。然而,当固相转变温度较低时,预热仅能在一定程度上提高应力分布的均匀性。
研究不足
应力与固相转变之间的相互作用较为复杂,TRIP(相变诱发塑性)与应力水平的关系仍需进一步研究。奥氏体相变的动力学过程有待深入探究。材料可能始终处于较高温度下,这可能导致某些物理和化学变化,从而改变材料的物理性能。实际混合相的物理参数并不严格符合各相体积比乘积的假设。关于TRIP的研究基于单轴应力试验,而实际激光金属沉积(LMD)中的应力场非常复杂。热物理性质的测量误差也可能导致计算结果与实验结果之间存在差异。
1:实验设计与方法选择:
采用五类具有不同相变特征的合金进行多层多道激光熔覆(LMD)实验,包含预热与无预热两种条件?;谑笛榛竦玫奈锢硇阅苁荩⒘税啾湫вΦ挠邢拊‵E)模型。
2:样品选择与数据来源:
基材(FV520B钢)尺寸为200×75×10 mm3,堆叠尺寸为75×16×3 mm3。所用合金粉末的化学成分见表1。
3:实验设备与材料清单:
LMD实验在光纤激光增材制造系统上进行,该系统由IPG YLS-4000光纤激光器、发那科机器人、送粉器、PRECITEC YC52熔覆头及高纯氩气?;げ兆槌伞Tと韧ü齁F-956C加热平台实施。
4:实验流程与操作步骤:
采用长周期锯齿形扫描路径。每个基材堆叠部位共三层,总计30道次。工艺参数为:功率1800 W,光束直径3.5 mm,速度10 mm/s,粉末流量29.5 g/min。
5:5 mm,速度10 mm/s,粉末流量5 g/min。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过钻孔法测量不同材料堆叠部位顶面中心的残余应力。
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IPG YLS-4000 fiber laser
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