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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
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通过有限元建模研究激光诱导羽流及激光粉末床熔融（LPBF）中颗粒卷吸的尺度效应
摘要： 尽管在钻孔或焊接等几种激光加工过程中已观察到金属汽化现象，但蒸汽羽流的膨胀及其引发的副作用尚未被完全理解。特别是，由于近期激光粉末床熔融（LPBF）研究发现金属汽化是材料剥蚀和粉末飞溅的主要来源，这一现象正引发科学与工业界的广泛关注。本研究旨在深入揭示激光诱导汽化的动力学机制，并评估不同气体对颗粒夹带的作用潜力。为此，基于全面文献综述建立了激光诱导小孔与羽流的自洽有限元模型。通过高速成像测量蒸汽羽流上升速度的专项实验诊断对该模型进行了验证，从而量化了不同激光入射强度和气流模式（如蒸汽羽流的蘑菇状结构）下的瞬态动力学特征。最终，该模型被用作量化LPBF中夹带流动的工具，并推导出以背景气体特性为变量的颗粒夹带速度阈值解析模型。借此可预测气体环境改变时剥蚀现象的演变规律。
关键词： 金属蒸汽羽流、激光束熔化（LBM）、高速成像、有限元建模（FEM）
更新于2025-09-11 14:15:04