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oe1(光电查) - 科学论文

157 条数据
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  • 用于选择性激光熔化的Al-Al?O?复合材料的电化学合成

    摘要： 研究了一种用于选择性激光熔融技术的新型Al-Al2O3复合材料电化学制备方法?？⒘司哂腥嵝砸跫脱艏爸玫牡缃獠?。对初始铝粉进行了表征：铝含量超过99.8 wt%，平均粒径约40 μm。研究了氧化铝粉：在表面氧化层中检测到γ-Al2O3相，粒径增大了10-20 μm。探究了电化学氧化工艺参数：在0.1 A/cm2阴极电流密度下电解220分钟，达到24 V电压及80°C电解液温度。阐明了铝颗粒的氧化机理：表面氧化层增厚导致电压升高。通过选择性激光熔融法制备了氧化铝粉三维物体，该物体烧结良好且未出现碎裂，在合成三维物体内部实现了良好的增强相均匀分布。

    关键词： 加固材料、阳极氧化、电解、铝-氧化铝复合材料、选择性激光熔化

    更新于2025-11-21 11:24:58

  • 平台预热与热处理策略对选区激光熔化AlSi10Mg合金性能的影响

    摘要： 采用选择性激光熔化工艺，分别使用热平台与冷平台对AlSi10Mg合金进行加工。本研究旨在根据其特有的微观结构特征，确定合适的平台预热及后处理热处理策略。通过微观结构分析、差示扫描量热法以及同步辐射高分辨率衍射表明：冷平台直接成型的试样中，过饱和硅含量高于热平台试样。冷平台打印合金经直接时效处理后可获得最佳硬度和拉伸性能。热平台工艺因长时间高温加工导致成型试样已产生显著过时效效应，从而降低了时效响应能力。最终，采用标准T6热处理（后处理固溶退火+人工时效）虽能提升延展性，但会降低力学强度。

    关键词： 加工温度，AlSi10Mg合金，时效处理，选择性激光熔化

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 构建方向对选择性激光熔化Ti-6Al-4V用于可摘局部义齿卡环的微观结构和性能的影响

    摘要： 问题陈述：选择性激光熔融（SLM）制备的Ti-6Al-4V合金已用于可摘局部义齿，但其构建方向的影响尚不明确。 研究目的：本体外实验旨在比较不同构建方向的SLM Ti-6Al-4V卡环与铸造Ti-6Al-4V卡环的微观结构及性能差异。 材料与方法：采用SLM技术以三种构建方向（SLM0、SLM45和SLM90）及铸造法（CAST对照组）制作48个Ti-6Al-4V卡环。通过金相显微镜和共聚焦激光扫描显微镜观察微观结构，测量卡环适合性及表面粗糙度并评估物理性能。采用有限元分析计算卡环的冯·米塞斯应力值。所有样本在人工唾液中模拟5年临床使用进行摘戴测试，随后通过三点弯曲试验分析卡环臂断裂面（扫描电镜观察）。所有数据均进行统计学分析（α=0.05）。 结果：Ti-6Al-4V样本呈现α+β双相混合组织，β晶粒生长方向近似平行于构建方向，β晶粒间分布针状α晶粒。SLM0和SLM45的表面粗糙度显著高于SLM90，其适合性虽不及SLM90但优于铸造组（P<0.05）。有限元分析显示最大冯·米塞斯应力位于固位臂中部，0.50mm倒凹卡环的应力值远低于弹性极限。SLM90卡环的固位力衰减幅度小于铸造组（P<0.05）。铸造卡环呈脆性断裂，而所有SLM卡环均为韧性断裂。 结论：SLM Ti-6Al-4V的微观结构通过改变材料各向异性影响卡环性能。测试组中SLM90卡环具有最佳适合性、最低表面粗糙度及最优抗疲劳性能，且能就位0.50mm倒凹。

    关键词： 选择性激光熔化、Ti-6Al-4V、构建方向、可摘局部义齿卡环、性能、微观结构

    更新于2025-11-21 11:08:12

  • 脉冲与连续波发射模式的互补使用以稳定激光粉末床熔融中的熔池几何形状

    摘要： 激光粉末床熔融（LPBF）工艺中最常见的缺陷——孔隙、几何误差、表面粗糙度及热变形，主要与工艺能量输入相关。常规做法是采用单一组工艺参数制造整个部件，而不考虑给定层内实际扫描路径的尺寸差异。然而熔池稳定性高度依赖于扫描几何特征。维持稳定熔池的可行策略是混合使用脉冲波（PW）和连续波（CW）发射模式。本研究据此探究了在固定能量密度下，分别对大截面和薄截面互补采用连续发射与调制发射的方法。该方案在AISI 316L不锈钢上进行了测试，并通过专用的同轴监测系统进行熔池观测。研究提取了熔池强度与几何特性的时间分辨测量数据，以及熔池区域的三维空间分布图谱。结果表明：在过渡至薄截面的衔接区域采用CW向PW模式的转换，能有效维持恒定的熔池尺寸，从而避免热量积聚及制件从粉床中溢出。

    关键词： 选择性激光熔化，不锈钢，熔池监测，连续波发射，脉冲波发射

    更新于2025-11-14 15:24:45

  • 离焦量与熔池边界对选区激光熔化AlSi10Mg力学性能及显微组织的影响

    摘要： 系统研究了体积能量密度（ε）及特别是离焦量（DA）等加工参数对选区激光熔化（SLM）成形致密AlSi10Mg合金致密度、显微组织、拉伸性能及硬度的影响。发现熔池边界（MPBs）受DA值影响显著，以两种形式存在于规则且复杂的几何拓扑结构中——"层-层"MPBs相互叠加，"道-道"MPBs相交形成锐角。MPBs显微组织呈现近边界粗晶区及非金属元素（O、Si）偏聚特征，该区域易萌生裂纹。DA值（-2至2 mm）同时影响致密度与拉伸力学性能，当DA=0.5 mm时，成形态试样可获得最高抗拉强度（456±14 MPa）与良好拉伸塑性（9.5±1.4%）。通过分析拉伸断口形貌，揭示了其与DA值的关联规律。

    关键词： 选择性激光熔化（SLM）、力学性能、铝合金

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 选区激光熔化用IN 625回收金属粉末的表征

    摘要： 采用选择性激光熔化技术进行高质量材料的增材制造，不仅取决于建立合适的工艺参数，还与所用金属粉末的特性及其随时间或在回收后的稳定性有关。本研究旨在利用Lasertec 30 SLM设备对多次制造循环中使用的IN 625粉末进行表征。为实现研究目标，对原始粉末和循环使用粉末的物理及工艺特性进行了研究。多次循环使用后，观察到粉末粒度分布的所有D值（D10、D50、D90）均有所下降，表明粉末尺寸范围随时间推移而减小。原始粉末和循环使用粉末主要由球形颗粒组成，但也观察到了长条形颗粒和卫星颗粒。尺寸演变分析显示，粉末偏离了理想的圆度，且这种偏差在多次循环使用后更为明显。根据原始粉末和循环使用粉末获得的流速值，实验确定这些粉末具有良好的流动性，这一结论也得到了豪斯纳比率和休止角的验证。

    关键词： 金属粉末，增材制造，回收，选择性激光熔化，IN 625

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 选区激光熔化增材制造的TiB?/AlSi10Mg复合材料的致密化行为、微观组织演变及拉伸性能

    摘要： 通过选择性激光熔化（SLM）增材制造技术制备了TiB2/AlSi10Mg复合材料。研究了激光工艺参数对SLM成型复合材料致密化行为、显微组织演变及拉伸性能的影响。随着激光体积能量密度增加，致密化率提升，在激光扫描速度为1000 mm/s时达到99%。同时，TiB2颗粒随激光体积能量升高呈现部分熔化行为（凝固部分形成不规则形貌）和完全熔化状态（增强颗粒表面光滑）。当采用117 J/mm3激光能量密度时，高冷却速率与增强颗粒作为异质形核位点的完全熔化效应，使制备复合材料的胞状-枝晶显微组织及共晶相宽度显著细化。在此工艺条件下获得的TiB2/AlSi10Mg复合材料显微硬度（131.3 HV0.2）、抗拉强度（375 MPa）、屈服强度（260 MPa）和延伸率（3.1%）均显著高于未增强AlSi10Mg合金。

    关键词： 拉伸性能、铝基复合材料、选择性激光熔化、微观组织演变

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光参数对选区激光熔化制备Ti-Si-C复合材料微观结构及相演变的影响

    摘要： 本文采用选择性激光熔化（SLM）工艺制备了新型Ti-Si-C复合材料，研究了SLM成形Ti-Si-C复合材料的微观组织、元素分布及相演变规律。通过SEM、EDS、TEM和XRD分析了SLM过程中的组织与相变特征。结果表明：工艺参数显著影响试样的微观组织和元素分布，较高激光能量密度能促进致密化进程并抑制富钛相的球化现象。微观上，组织可分为致密区与多孔区，这与元素的再分布密切相关。SLM获得的相组成为TiCx、TiSi2、Ti5Si3和Ti5Si4，这些相以不同微观组织形式存在。研究表明仅需调整激光工艺参数即可获得不同相组成与微观组织的复合材料，这为无额外送粉装置的选择性激光熔化梯度Ti-Si-C复合材料制备提供了实验指导。

    关键词： 微观结构演变、相演变、Ti-Si-C复合材料、选择性激光熔化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 激光扫描策略对纯钨选择性激光熔化的影响

    摘要： 采用棋盘式扫描策略、锯齿形扫描策略和重熔扫描策略三种扫描方式，研究了扫描策略对选区激光熔化纯钨的表面形貌、微观组织、力学性能及晶粒取向的影响。结果表明：孔隙和裂纹是选区激光熔化钨构件中的主要缺陷，重熔扫描策略可消除孔隙，但无论采用何种扫描策略，裂纹似乎都不可避免。选区激光熔化钨的微观组织为柱状晶，并沿构建方向呈现强烈的外延生长特征。采用锯齿形扫描策略时获得了923 MPa的抗压强度和7.7%的延伸率，在三种扫描策略中表现最优。通过改变扫描策略，可以调控选区激光熔化钨沿加工方向的织构。

    关键词： 微观结构、织构、扫描策略、抗压强度、纯钨、选择性激光熔化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 金属粉末选择性激光熔化加工中激光工作窗口的预测：基于计算流体动力学模型的开发与验证

    摘要： 增材制造技术的快速兴起要求对现有凝固模型进行定制化调整，并开发新的数值工具。用户友好的数值模型能有效辅助优化工艺参数范围，从而将建模工具拓展至现有或新型合金体系。本文描述了一种模拟选择性激光熔化过程中粉末床系统单道轨迹生成的建模方法。所报道的方法通过合金热物理性质、激光速度与功率、粉末床厚度等参数来预测轨迹几何形态。该研究旨在建立一种数值工具，用于预测制造无气孔、无未熔合缺陷及匙孔缺陷的打印件所需的激光功率与速度范围。该方法基于对物理过程的简化描述，主要简化包括：激光能量输入、熔池腔体形成以及粉末床热物理性质。模型根据文献数据（提供不同合金的轨迹几何尺寸（宽度与深度）和相对密度）进行了校准，涉及Ti6Al4V、Inconel625、Al7050、316L和纯铜等典型材料。研究表明打印过程具有跨合金共性特征，这使得模型能通过合金物理性质预测其打印行为，从而避免开展特定实验研究。

    关键词： 金属合金、数值模型、选择性激光熔化、增材制造、激光工作窗口

    更新于2025-09-23 15:21:01