研究目的
研究激光冲击喷丸(LSP)对增材制造铝合金(AlSi10Mg)样品孔隙率的影响及其对改善疲劳性能的意义。
研究成果
该研究清晰证实了激光冲击强化(LSP)对增材制造AlSi10Mg试样具有孔隙闭合效应,这部分解释了该技术对疲劳性能产生积极影响的原因。这一结果被认为对提升关键部件(尤其是增材制造部件)的力学性能具有极其重要的意义。
研究不足
本研究仅限于AlSi10Mg合金及特定激光冲击强化条件。LSP对其他材料或不同加工条件的影响仍有待探究。此外,微CT的分辨率限制了对极小孔隙的检测。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用无损X射线断层扫描技术对激光冲击强化(LSP)前后AlSi10Mg样品的孔隙率进行成像,并采用相同的X射线断层扫描参数设置以确保直接对比。
2:样品选择与数据来源:
制备了两组增材制造的AlSi10Mg拉伸试样,一组相对于基板呈水平方向,另一组呈垂直方向。
3:实验设备与材料清单:
SLM 280 2.0激光粉末床熔融系统、用于LSP的Nd:YAG激光器、斯泰伦博斯CT中心的显微计算机断层扫描(microCT)设备。
4:0激光粉末床熔融系统、用于LSP的Nd:
4. 实验流程与操作步骤:样品按AlSi10Mg标准工艺参数制备,经去应力退火处理后实施LSP,并在相同条件下进行LSP前后的microCT扫描。
5:实验流程与操作步骤:
5. 数据分析方法:使用VGSTUDIO MAX 3.2软件进行图像分析,开展孔隙率定量分析并通过应力强度因子计算阐明其对疲劳性能的改善效果。
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SLM 280 2.0
SLM Solutions
Laser powder bed fusion system used for producing AlSi10Mg samples.
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Nd:YAG laser
Used for laser shock peening (LSP) processing.
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microcomputed tomography (microCT)
Used for imaging porosity in AlSi10Mg samples before and after LSP.
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VGSTUDIO MAX 3.2
Software used for image analysis.
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