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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • Ti-6Al-4V激光立体成形过程的现场测量与热力模拟

    摘要： 残余应力和变形是阻碍增材制造（AM）技术推广的两大技术难题。金属沉积过程中热循环对AM构件应力演变的影响机制尚不明确，需要更精确的原位测量数据来校准和验证相关数值模拟工具。本研究开展了激光立体成形（LSF）工艺的全耦合热力分析，同时系统性地通过实验测量不同位置的温度演化过程、变形情况以及应力应变场。记录并对比了不同工艺参数下单壁试样的热力响应与数值模型结果，获得了良好的数值-实验吻合度。敏感性分析表明：激光功率和送粉速率对AM工艺影响显著，而扫描速度的影响较弱。

    关键词： 数值模拟、激光立体成形（LSF）、热力分析、增材制造（AM）、残余应力原位测量

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 采用激光金属沉积技术制备Stellite-6/WC复合涂层包覆层

    摘要： 本研究旨在探究通过激光金属沉积（LMD）技术在金属基体上熔覆多层Stellite-6/WC金属基复合材料涂层，以改善其耐磨和耐蚀性能的微观组织与硬度特性。选用Stellite-6和WC-12wt.%Co粉末作为涂层材料，通过分别控制两个送粉器的送粉速率，在S45C基体上垂直铺放不同混合比例的粉末混合物。采用激光熔覆工艺在S45C基体上制备了由三层不同成分组成的Stellite-6/WC复合涂层。利用光学显微镜（OM）进行截面微观组织观察，并通过维氏显微硬度测试评估熔覆层及基体的硬度。实验结果表明：成功在S45C基体上熔覆了高硬度的多层Stellite-6/WC金属基复合材料涂层。通过调控LMD系统的送粉速率，可基于位置依赖性的化学成分与微观组织形成Stellite-6/WC复合涂层的性能梯度。

    关键词： 包覆层、增材制造（AM）、金属基复合材料（MMC）、激光金属沉积（LMD）、硬质材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE NAECON 2019 - 美国电气电子工程师学会国家航空航天与电子会议 - 美国俄亥俄州代顿市（2019年7月15日-19日）] 2019年IEEE国家航空航天与电子会议(NAECON) - 基于卷积神经网络和红外断层扫描的激光粉末床熔融原位过程监测

    摘要： 增材制造（AM）是航空电子、生物医学、汽车和制造业等多个领域不断发展的技术方向。过去15年间，金属打印的激光粉末床熔融（LPBF）技术呈现出显著增长态势。由于该工艺生产的许多零部件（如生物医学植入物）属于高风险产品，其质量成为行业关注重点。为此，我们设计了一台配备原位传感器的LPBF设备来监控制造过程。通过图像处理与机器学习算法，能够高效分析海量数据并评估零部件质量，验证特定内部几何结构及制造缺陷。本研究采用计算机辅助设计（CAD）构建的含多尺寸（0.75-3.5毫米）特征几何体（正方形、圆形、三角形）的多层试件，基于选择性激光熔化（SLM）设备的红外（IR）图像进行特征检测。通过图像去噪预处理，结合主成分分析（PCA）进一步降噪，再运用卷积神经网络（CNN）识别特征并判定异常类别（该类别数据源自CAD图像构建的数据集）。经此自动化流程，共检测、分类并验证了300个几何元素与制造文件的匹配性。此外，系统还检测并保存了若干制造异常供终端用户核查。

    关键词： 激光粉末床熔融（LPBF）、主成分分析（PCA）、红外图像（IR）、卷积神经网络（CNN）、增材制造（AM）、计算机辅助设计（CAD）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用激光工程化净成形技术（LENS?）对Al 5xxx合金进行定向能量沉积

    摘要： 本文采用激光工程化净成形技术（LENS?）实现了类锻态Al 5xxx系AlMg合金的定向能量沉积（DED）。研究发现，由于镁的选择性蒸发，沉积材料从Al 5083气雾化粉末原料转变为具有Al 5754特性的组织。通过X射线显微计算机断层扫描（μ-CT）与阿基米德法测得的密度值进行对比，后者显示相对密度高达99.26%，并探讨了孔隙的可能成因。沉积材料由等轴晶和柱状晶组成，无择优晶体取向，平均晶粒尺寸为36微米。结合数字图像相关技术（DIC）的单轴拉伸试验测定了杨氏模量、屈服应力、抗拉强度、断裂应变、泊松比及总极限应变能（韧性），辅以断口形貌分析验证力学性能。采用脉冲回波超声无损检测方法更精确地获取杨氏模量和剪切模量数值，并据此校准屈服强度值。实测力学性能符合国际标准中退火态锻制Al 5754合金的要求。

    关键词： 增材制造（AM）、力学性能、微计算机断层扫描（μ-CT）、激光工程化净成形（LENS?）、定向能量沉积（DED）、铝合金

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 选择性激光熔化（SLM）加工的CoCr合金：激光能量密度对微观结构、表面形貌和硬度的影响

    摘要： 采用选择性激光熔化（SLM）技术制备了Co-28Cr-6Mo合金试样。通过调控多项工艺参数获得了宽范围的激光能量密度（LED）。研究重点考察了工艺与材料相关特性，包括表面形貌、激光扫描轨迹尺寸及缺陷形成机制，并评估了宏观硬度（HRC）与显微硬度（HV0.5）。明确了LED值与SLM制件密度、表面质量、微观组织特征及硬度之间的关联规律。最终目标是针对生物医用Co-28Cr-6Mo合金，确定能实现SLM制件整体质量最优化的激光能量密度窗口范围。

    关键词： 增材制造（AM）、生物材料、选择性激光熔化（SLM）、激光束熔化（LBM）、Co28Cr6Mo、钴基合金

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 选择性激光熔化（SLM）制备的AlSi10Mg铝基合金的激光焊接

    摘要： 增材制造能够生产传统方法无法实现的复杂高度集成部件。在许多应用中，增材制造的部件可能只是整体中的一小部分，因此为打印件寻找合适的连接方法变得日益重要。本研究旨在探究无填充材料的AlSi10Mg打印材料的激光焊接性能。焊接实验采用Yb:YAG碟片激光器，波长1030纳米，工件表面最大输出功率4千瓦。AlSi10Mg是选择性激光熔融技术生产部件中广泛使用的材料，具有优异的耐腐蚀性、良好的导电性和卓越的导热性。实践证明该材料比钢材更易于打印，因此在原型制造领域也很受欢迎。焊接测试表明，无填充材料的激光焊接适用于AlSi10Mg材料，其焊缝静态强度与基材相比表现良好。不过由于成分特性，AlSi10Mg在焊接时仍存在一定挑战性。

    关键词： 选择性激光熔化（SLM）、AlSi10Mg合金、Yb:YAG碟片激光器、激光焊接、增材制造（AM）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 选区激光熔化（SLM）制备的AlSi10Mg零件激光辅助表面热处理技术

    摘要： 采用选择性激光熔化（SLM）方法制造的金属零件如今应用广泛，因此不同应用场景对表面质量的要求也各不相同。与其他精加工阶段类似，打印金属件的表面处理通常仍依赖人工操作，因而耗时极长。本研究聚焦于使用圆盘激光设备（波长1030nm）对SLM打印的AlSi10Mg铝试样进行表面激光热处理。研究目标是通过机器人化激光热处理设备实现铝材表面质量的预期效果，以此证明所用精加工方法可实现自动化或机器人化操作。研究表明：通过精确调控激光参数，采用机器人化工艺能在AlSi10Mg铝件表面生成预期的效果与特征。

    关键词： 选择性激光熔化（SLM）、激光成形、AlSi10Mg合金、增材制造（AM）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 热等静压对选区激光熔化制备的Al-10%Si-0.4%Mg合金的影响

    摘要： 在本研究中，我们探究了热等静压（HIP）对选择性激光熔化（SLM）制备的Al-10%Si-0.4%Mg合金力学性能的影响，并分析了内部孔隙率对该合金力学性能的作用。HIP处理后，合金内部孔隙率降低，断裂延伸率（EL）显著提升，但0.2%屈服强度（PS）和抗拉强度（TS）较原始态明显下降——这源于HIP高温过程中发生的显微组织变化。原始态合金的PS和TS随内部孔隙率增加而降低，而HIP态合金的PS和TS不受孔隙率影响，但EL对孔隙率敏感：初始孔隙率越高，HIP态合金的EL越低，这是由于氧化皮导致HIP扩散结合不充分所致。因此，必须优化SLM制备铝合金时的激光照射参数。

    关键词： 铝合金，选择性激光熔化（SLM），热等静压（HIP），增材制造（AM），内部孔隙率

    更新于2025-09-11 14:15:04