本文导读目录:
1、北京科技大学:电子束3D打印TiC/高 Nb–TiAl纳米复合材料
北京科技大学:电子束3D打印TiC/高 Nb–TiAl纳米复合材料
采用三种不同的TiC添加比例进行实验,分别为 0.7,1.0和 1.3 wt%,其原因有两个,首先。
其等量的碳含量分别为0.5,0.7和0.9 at%,这一含量同以前报道的工作相类似,其二,纳米TiC的较弱的导电性倾向于增加冒烟的危险。
损害了EBM的工艺稳定性,注意到纳米TiC的含量在混合粉末中可以减少,这是因为会粘附到球和容器中,于是,实际的纳米TiC的含量通过计算C的含量为0.6,0.8和1.2 wt%,因此,这些数值用来作为他们含量的参考值。
均匀分布的纳米颗粒和致密化是纳米复合材料强化和韧性,直到今天,加工TiAl为基础的复合材料,包括粉末冶金,例如热等静压技术,反应热压技术和火花等离子烧结以及铸造等。
然而,长时间的暴露在高温中会导致纳米颗粒的团聚和纳米颗粒,因此,新的制造技术需要问世来加工TiAl为基础的纳米复合,电子束熔化(EBM)是一种粉末床为基础的增材制造技。
EBM技术工作在高温的真空环境中,使得该技术非常适合加工TiAl合金,这就可以从目前快速增长的关于 γ-TiAl和下一代,微小的熔池和伴随着的快速凝固,导致显微组织非常细小,例如,高合金钢就是一个明显的例子,采用其他的手段来制造纳米颗粒增强的复合材料已经在S。
TiB2/316L和 TiB2(B)/TiAl以及,SLM和LMD技术是选择性激光熔化和激光金属直接沉,相反,非常少的尝试是用来研究采用EBM技术进行TiAl为,图1.(ac)高Nb-TiAl粉末在混合前和混合1,(bd)粉末的颗粒分布,图5。
TiAl合金在进行EBM之后的TEM观察得到的显微,b 在室温下进行拉伸之后的结果,c–f 700 °C 和 h 750 °C,d,i SAED 衍射的孪生,显示的孪生分别为 c 和 h。
g 在f中的红色区域的HRTEM,在最近的工作中,纳米TiC颗粒被选择用来作为强化相,这是因为它具有较低的密度,较高的熔点和弹性模量。
以及同Nb-TiAl合金相容的热膨胀系数,采用三个不同的纳米TiC的含量来进行研究以阐述在E,显微组织和机械性能均采用一定范围内的技术来建立起关,江苏激光联盟导读:,Ti-47.17Al-7.41Nb-0.86Cr-,为原子百分比。
纳米TiC颗粒,采用激光诱导的化学沉积进行制备,粉末的尺寸为200nm,几乎为球形,粉末采用低速的球磨机进行球磨,使用 ZrO2为球磨介质,球和粉末的质量比为1:1,旋转速度为24 r/min。
混合时间为10 h,4)强化的结果是晶粒细化,固溶强化和颗粒弥散的综合效应,而裂纹的偏斜,分岔和桥接以及碳化物的拉出对坚硬起到贡献作用,参考文献,Yue。
HY.,Peng,H.,Su,YJ,et al,Microstructure and high-t,Rare Met。
(2021),https://doi.org/10.1007/s,2)初始的凝固组织为完全的伞状相,但在熔化的随后的层导致TiAl基材的显微组织过渡到,这一情形出现在0.6和0.8 wt%的纳米TiC中,直至形成一个细化的双相。
此时的纳米TiC含量为1.2Wt%,碳化物影响着TiAl基体的凝固行为和显微组织的退化,引言,2.1,原始粉末的准备,为了提高工艺的稳定性和材料的致密化。
半熔化步骤引入到采用电子束技术进行制造TiC/高N,均匀的TiAl基体的显微组织,伴随着弥散的纳米尺度的碳化物存在,在电子束熔化的过程中,大多数的TiC纳米颗粒溶解和Ti2AlC 形成几乎,颗粒对凝固行为和随后的显微组织退化具有十分重要的影,含1.2 wt% TiC的高Nb–TiAl纳米复合,而一个几乎伞状的显微组织(无碳化物存在)在TiC的。
此外,较低的扫描速度会导致较高的材料致密度,巨大的Al元素的损失,增加的α2相,但减少的碳化物分数比例的存在。
在TiC含量为1.2wt%的时候,复合材料的显微硬度达到 433 ± 10 HV0.,极限拉伸强度达到657 ± 155 MPa,断裂韧性达到 8.1 ± 0.1 MPa√m,此外,压缩强度达到1085 ± 55 MPa,断裂韧性达到 2698 ± 34 MPa。
应变断裂时为26.1 ± 1.0%,优异于传统的制造工艺,其强化机制和韧性机制也基于裂纹路径的的观察进行了解,图3.(a-e)样品A到E沉积态的SEM的BSE照,(f)伞状群居的尺寸及其体积分数,(a)到(e)中插入的照片显示的是TiAl基材所观。
1)半熔化的工艺有效的提高了工艺的稳定性和致密性,在熔化的过程中,大多数的纳米TiC溶解了,伴随着Ti2AlC相的形成,伴随着几乎球形和杆状的形状的相,只有1.2wt%的纳米TiC的添加可以导致碳化物在。
主要结论,北京科技大学的学者及其合作者采用电子束进行3D打印,成功的进行了TiC/高 Nb–TiAl纳米复合材料,获得如下主要结果:半熔化步骤帮助获得稳定的工艺过程,均匀的TiAl基材的显微组织且具有弥散分布的纳米尺,纳米TiC凝固组织的演变和失效机制也进行了阐述。
采用EBM技术进行TiC/Nb-TiAl纳米复合材,其工艺-显微组织-性能的关系进行了建立:,文章来源:Materials Science an,Volume 811,15 April 2021,141059。
Electron beam melted TiC/,https://doi.org/10.1016/j,高Nb-TiAl粉末,采用等离子体旋转电极工艺进行制备,其粉末的颗粒尺寸范围为45–150 μm,其化学成分分别为,成果简介,图4。
显微组织演化的示意图:(a)高Nb-TiAl粉末混,(b-d)0.6到0.8 wt%和(e-g)1.2,3)沉积态的纳米复合材料的机械性能在室温的时候,其显微硬度为 433 ± 10 HV0.2,UTS为657 ± 155 MPa。
KIC数值为 8.1 ± 0.1 MPa√m,有限的拉伸韧性和断裂强度同较高的氧含量相关,压缩强度,断裂强度和应变-断裂等特性均优于铸造状态或粉末冶金,有一个特殊的复合材料叫纳米复合材料。
此时的纳米颗粒添加到材料中来提高材料的强度和韧性,纳米颗粒增强的复合材料(如Mg和Al合金)呈现出强,这是因为晶粒细化和颗粒的均匀分布造成的,Shu等人准备的TiAl复合材料,其增强相为纳米TiB2和纳米Ti5Si3.其压缩强,17.4%到20.9%,其比较对象为TiAl。
然而,目前还没有研究是关于纳米颗粒增强高Nb-TiAl复,γ-TiAl合金,自出现后即作为轻质材料来替换Ni基高温合金,在过去的几十年里由于其较好的强度,抗氧化性和抗蠕变性能而吸引人注意,高 Nb–TiAl合金,包含有5-10% at的Nb。
可以提高服役温度到 900 °C,然而,该材料的广泛应用还由于其本身的室温脆性和较差的加工,复合材料技术被认为是可以解决这一问题的关键,在添加颗粒如Ti2AlC,TiB2 和Al2O3到TiAl基材中有望解决这一。
成果的 Graphical abstract,Lapin等人的研究结果表明,碳化物在高温的条件下可以实现Ti2AlC/高 Nb,同时,对于锻造状态的Ti2AlC/高 Nb–TiAl 复,在 900 °C 的时候其机械性能为。
极限抗拉强度为 291MPa,发生断裂时的应变为30.9%,其性能同没有进行复合的时候相比较要高得多,Li等人研究了TiB2/高 Nb–TiAl 复合材,其拉伸强度和发生断裂的时候的应变分别是 471.9,测试条件为室温。
发生的为脆性断裂,然而,很少有研究是研究高Nb-TiAl为基础的复合材料的。
GH3625高温合金
采用真空感应炉十电渣重熔、或真空感应炉+真空自耗重,GH3625(GH625),相近牌号,材料牌号,物理性能,质量分数/% ≤0.10 20.00~23.00 ,6787-391。
合金已用于制造航空和航天发动机机匣、导向叶片、安装,合金无论在海洋气氛还是在非海洋气氛中,腐蚀速度都很小,抗海水腐蚀能力很好,合金耐各种盐类溶液的腐蚀、有良好的耐硝酸及磷酸腐蚀。
对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的,质量分数/% ≤5.00 3.15~4.15 ≤0,化学成分,密度,元素 Fe Nb Si Mn S P Cu,磁性能,1290℃~1350℃,熔化温度范围。
合金无磁性,Inconel 625、UNS N06625(美),NC22DNb(法),山东三耐,1317-,GH3625是Ni-Cr基固溶强化型变形高温合金,以铬、钼和铌为主要固溶强化元素,最高使用温度950℃。
合金从低温到980℃均具有良好的抗拉强度和抗疲劳性,且加工和焊接工艺性能良好,合金具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能,并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀,广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设。
主要产品有板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件,元素 C Cr Ni Co Mo Al Ti,熔炼工艺,p=8.44g/cm³。
利用激光材料沉积技术应对再制造中的挑战(2)
Wu等人提出,在LMD期间,可以使用红外单色高温计实时跟踪裂纹的产生、尺寸和位,为了证明该技术的有效性,他们在激光沉积奥氏体钢上引入裂纹,并用红外单色高温计对其进行扫描,裂纹的检测基于红外单色高温计记录的最高温度不稳定性,如图23(a)所示。
他们发现,深度越深,温度变化越大,图23(b)和(c)显示了由该温度信号检测到的裂纹,Zhang等人使用卷积神经网络(CNN)根据在DE。
它们的准确率达到91.2%,图13 使用DG Mori开发的(a)车削和(b),4.1,混合激光增材制造,图26 质量检查和数据准备,图20 Grasso等人使用的图像处理步骤,4.3。
过程监控/实时监控,此外,激光重熔还细化了微观结构,以改善机械性能,为了提高SLM(选择性激光熔化)中的密度和表面质量,Yasa和Kruth实施了激光重熔。
当对轮廓进行激光重熔时,楼梯板效应降低了10-15%,研究表明,重熔甚至可以用于倾斜和弯曲的表面,沉积层的表面粗糙度也通过激光重熔降低,如图15所示。
正如Akhtar等人在等离子喷涂涂层重熔过程中所证,可以通过激光重熔层获得超细晶粒结构,(2)SIMO(单输入多输出):当响应单个过程信号,FSP(搅拌摩擦加工)也可用于沉积道次之间,以改善机械性能和冶金性能,FSP工作原理为FSW(搅拌摩擦焊),Francis等人激光沉积Ti-6Al-4 V上使,他们认为。
通过实施这项技术,可以获得类似锻造的微观结构,除此之外,在连续层沉积之间实施重熔道也可以提高沉积质量,图23 通过LMD中的温度信号监测裂纹:(a)沿轨,(b)峰值温度随裂纹宽度的变化。
以及(c)LMD期间峰值温度随裂纹深度的变化,模拟裂纹,冷却速度是决定显微组织性能的一个重要方面,Nair等人使用两个高温计监测DED过程中的冷却速,其中一个高温计采集熔体池的瞬时温度,而另一个高温计采集一段时间后的温度,如图22所示,通过将两个读数之间的差值除以移动距离d所经过的时间。
冷却速度可以显著改变金属基复合镀层中粒子的分解或溶,Muvvala等人已表明在线监测的热循环与激光熔覆,他们还表明了在原位铬镍铁合金718/TiC熔覆层中,监督学习通常用于分类和回归,在有监督学习中。
为训练提供标记数据集,每个数据集由一个输入值和一个期望输出值组成,对于监督学习,因变量的期望值被输入到系统中,该系统试图最小化其与系统输出的距离,在使用高密度激光束进行沉积期间,合金元素的蒸发会造成合金元素从熔池以及进入的粉末焊。
这可能导致沉积成分的变化,并影响沉积零件的预期性能,这可以通过等离子体发射分析进行监测,该分析显示出与蒸发现象的强烈相关性,还可以使用光谱学监测过程中可能影响沉积的不稳定性。
数据收集是机器学习的一个重要方面,因为机器学习方法的有效性取决于用于训练的数据的质量,使用足够的数据进行培训将导致有意义的预测,训练数据可以是图像、声发射或温度信号的形式,学习可以是有监督或无监督或强化学习的形式,如图25所示,4.3.2。
温度监测,图14 通过重熔消除裂纹:(a)未经重熔的沉积层,(b)重熔后的沉积层(覆层:Ni-5Mo-5Al,基底:AISI 1020)疲劳试验后的断裂界面:(,和(d)重熔沉积(覆层:Inconel 625,基底:AISI 1020),连续沉积通常无法按照更锋利的覆层轮廓的预期增加高度,此外。
还注意到熔粉堆积在沉积的底部,Jeng和Lin提出了一种混合技术,其中连续进行选择性激光熔覆(SLC)和铣削操作,以制造具有闭合尺寸精度的模具,同样,Iquebal等人将铣削操作与精细研磨加工相结合,用于PBF(粉末床熔接)制造的不锈钢(316L)部,他们获得了纳米范围内的粗糙度。
并将表面孔隙度降低了约89%,如Iquebal等人所示,在使用电子束沉积时,可以通过在沉积后进行铣削和研磨加工操作来降低表面粗,图16 重熔策略:(a)沿着覆层轨道,和(b)穿过覆层轨道。
(c)沿覆层轨道重熔获得的表面,以及(d)穿过覆层轨道获得的表面(基板直径:28 ,基板高度:10 mm),机器学习可用于预测、性能优化、缺陷检测、分类、回归,机器学习是人工智能技术的一个子集。
它使系统或机器能够自动从数据中学习,并做出决策,以便预测和优化过程的结果,而无需专门编程,这是一种数据驱动的方法,决策或预测基于输入数据的模式,图25 ML中的不同学习模式。
由于逐层制造过程耗时,再制造的零件通常很昂贵,因此需要在沉积过程中检测和防止异常,以防止浪费时间和资源,在基于激光的逐层制造中结合过程监控和控制,可以在一次运行中以可接受的精度和精度实现无缺陷沉积。
从而节省成本和时间,此外,为了获得重复性和再现性,控制和监测激光金属沉积是必不可少的,江苏激光联盟陈长军导读:,(1)SISO(单输入单输出):根据单个过程信号调,插图4 不同激光功率输入下覆层轨道截面。
熔池深度是影响稀释和小孔形成的重要因素,过度稀释会对沉积层的几何形状和质量产生负面影响,熔池深度与激光功率成正比,与扫描速度成反比,控制熔池深度可使层与基板充分结合,而不影响后者的机械性能。
监测熔池振动可以控制熔池深度,Caprio等人提出了单层沉积的熔池深度与其振荡频,他们通过高速CMOS相机捕捉到的二次探测光的反射来,此外,他们建议所用摄像头的采集频率应至少为振荡频率的两倍,(3)MISO(多输入单输出):根据多个过程信号调。
4.3.7,数字孪生,图27 (a)间接控制和(b)直接控制的示例,图24 未熔合缺陷监测沿检测轨道长度的最高温度变化,图18 基于摄像头监控的同轴布置,(4)MIMO(多输入多输出):当多个过程参数作为,图22 冷却速率测量示意图。
图31 1500 W时SS316L的计算沉积形状和,图29 单珠壁:(a),(b)未经控制制造,以及(c),(d)经控制制造,4.3.3,光谱监测。
只有有监督或无监督的机器学习或动态控制技术才能在预,为了减少这种基于多物理的模拟也被用作制作数字孪生兄,西门子公司(美国)开发了用于附加制造过程模拟的软件,该工具能够通过创建数字孪生模型来预测零件在何处以及,因此。
DT有助于控制沉积零件的质量,图17 实时过程监控示意图,类似地,Hu和Kovacevic使用同轴红外摄像机获取熔池,并建立闭环控制,采用带前馈补偿的简单PID控制器,激光功率是这样控制的输入变量,闭环控制使沉积具有更高的几何精度(图29)。
为了证明不同扫描策略的效果,我们在图16(a)和(b)所示的Inconel-6,在第一种情况下,重熔扫描与沉积扫描相同,在另一种情况下。
重熔扫描穿过沉积扫描(即垂直于沉积扫描),激光功率、图案填充间距和扫描速度与沉积期间保持相同,重熔后获得的表面如图16(c)和(d)所示,在激光沉积中,除了不同的工艺参数外,在过程中。
可以监测激光材料相互作用或粉末传感器相互作用产生的,以确保鲁棒性,可以使用不同的技术(如光学、热学、声学等)监测过程,然而,推断过程特征需要过程参数、过程特征和沉积物质量/指,此类监测技术的示意图由图17表示,逐层制造的最佳参数通常通过反复试验来选择。
因此,大量的能量、材料和时间都会损失,数字孪生(Digital twin,DT)是一种以数字方式实现现实世界的创新方法,它涉及虚拟对象的设计、构建和测试,电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CM。
在CCD相机中,来自像素的信号由相机中的芯片或单个电路处理,然而,在CMOS相机中,每个像素都有自己的处理电路,这提高了相机的速度。
尽管复杂性增加了,捕获面积减少了,这些探测器可以安装在两种不同的配置中:同轴、横向或,同轴配置允许实时监控熔池,而横向配置能够捕获整个加工区域,并且不受激光头振动的影响,在同轴监测配置中,工艺激光束的光路被利用。
如图18所示,该系统使用特定的带通滤波器、分束器和二向色镜,通过将监测技术与控制机制相结合,可以确保沉积过程的稳定性和准确性,控制机制通过调整输入过程参数,尽量减小设定值和测量过程信号之间的误差,激光功率、扫描速度和材料添加是主要影响参数,通常用作控制工艺输出的响应变量。
控制可以是直接的,也可以是间接的,在直接控制中,受监测的过程信号和输出是相同的,但在间接控制中。
输出是通过受监测的过程信号和系统输出之间的相关性来,doi.org/10.1016/j.optlast,声学信号是沉积过程中产生的弹性应力波,由适当的传感器检测,并转换为电压信号,此外。
声信号可以是结构承载的或机载的,通过分析裂纹和气孔等内部缺陷产生的声波信号,可以检测出它们,此外,通过AE波形的特征分析。
还可以确定关键孔的形成,与裂纹相比,孔隙产生的声发射具有更高的能量、更小的振幅和更短的,图15 通过重熔沉积层改善表面粗糙度,4、应对挑战,图21 示意图SOD(隔离距离),以及激光束和粉末喷射之间的重叠,图28 (a)沉积墙的正面图。
以及(b)边缘放大图,4.3.6,激光沉积中响应变量的控制,Knapp等人提出了基于DED的第一代数字孪晶,所提出的DT可以预测单层镀层的速度、温度分布、二次,图31显示了计算的沉积物形状和尺寸与SS316L的,Ding等人证明了离轴红外热成像技术在监测金属丝激,他们使用热电偶校准发射率。
从热图像中检测到的沉积层宽度与物理测量结果一致,系统通过监测沿轨道长度的任何温度异常来检测未熔合缺,如图24所示,在连续沉积之间实施重熔道通过减少裂缝和孔隙来改善沉,重熔还有助于减少表面和亚表面缺陷。
从而提高疲劳性能,根据ASTM-E466标准,在AISI 1020钢上激光沉积Inconel 6,我们发现在相同的应力水平下,重熔后的疲劳寿命提高了近3倍。
图14(c)和(d)显示了仅具有覆层的疲劳试验样品,本文全面分析了激光再制造过程中遇到的问题,以及解决这些问题的不同方法,还讨论了深度学习和数字孪生等工具,这些工具在再制造领域的应用仍处于早期阶段。
本文为第二部分,为了利用多种工艺的优势,基于激光的沉积工艺可以在一个周期内与二次工艺或二次,通常,执行不同的后处理操作,如机加工、喷丸、热处理、冷/热等静压、FSP(搅拌。
以解决形状不准确、粗糙度、表面裂纹、残余应力、孔隙,由于物理访问受限和收缩/翘曲,具有复杂形状或内部特征的零件的后处理非常困难,为了解决这些问题,最好在连续焊道之间引入操作。
而不是在沉积结束时进行后处理,DG Mori开发的商用混合激光增材制造系统如图1,4.3.5,用于过程监控的人工智能,声信号可用于检测内部缺陷,如裂纹、气孔、粉末流速和小孔现象,基于声学的监测通常用于PBF。
由于粉末颗粒撞击基板时产生的噪声,其在DED中的实施受到限制,参考文献:Global Greenhouse Ga,Greenhouse Gas (GHG)Emiss,US EPA,(n.d.),4.3.4。
声学监测,.https://www.epa.gov/ghge,2021),光学监测技术通常用于控制粉末流速、稀释、小孔现象、,过程信号通常使用光电二极管和高速摄像机进行监控,可能需要外部照明和不同的过滤器来减少对比度和外部噪。
此外,还使用了激光位移传感器、光发射光谱仪和激光多普勒测,激光增材制造中的温度监测是控制变形、残余应力、轨迹,LAM(基于激光的添加剂制造)的热监测有助于检测缺,如未熔合、气孔或因不均匀散热而产生的表面不规则,收集的温度数据可用于确定冷却速率和温度梯度,温度梯度决定沉积层的微观结构特性,热电偶、高温计和热照相机用于监测激光沉积过程中的温。
热电偶是基于接触的温度监测传感器,而高温计和热像仪是非接触式的,来源:Addressing the challen,Optics & Laser Technology,图30 数字双模型或灰箱模型的概念,江苏激光联盟陈长军原创作品,由于涉及不均匀的温度梯度和热量积累。
使用高尺寸精度的沉积技术建造薄壁仍然是一个挑战,Bi等人使用基于PID(比例-积分-微分)的控制器,单输出),用于根据熔池温度调节激光功率,他们能够利用基于路径相关设定值的功率调制,构建具有更好尺寸精度的薄壁(图28),从现有文献中可以明显看出,基于激光的再制造技术主要采用定向能量沉积技术和同轴。
以实现精度和易用性,尽管在沉积几何形状的监测和控制方面投入了大量的研究,但再制造零件的质量仍然令人担忧,为了解决这一后处理问题,在许多情况下需要进行检查。
数字孪生技术通过结合基于多物理的仿真以及机器学习、,有望减少在搜索合适参数时的试验和错误,然而,就其在激光制造中的应用而言,该技术仍处于起步阶段,为应对气候变化的挑战。
减少再利用-再利用理念的重要性不断增加,应继续在再制造领域吸引更多的研究关注,而激光沉积由于其准确性和精密度,应在再制造领域处于领先地位,实施在线过程监测和控制技术将是进一步提高激光沉积再,光电二极管是将光信号(光子)转换为电信号并具有快速,当光到达光电二极管时,信号(电子流)开始通过其电路。
该电路与入射光的强度成比例,通常,铟镓砷化物(InGaAs)光电二极管用于检测IR区,而硅光电二极管用于UV区域,材料的熔化和蒸发导致羽流形成,从而改变LAM过程中工艺光束的轮廓和能量密度。
此外,羽流的特征和数量也受到沉积过程中热量积累的影响,在较低速度下,由于高VED(体积能量密度)导致PBF中的过度熔融,导致羽流发射不稳定,然而。
在较高扫描速度下,在熔融不足区域或未熔合区域观察到大量羽流,来自不同位置的羽状物重叠在一起,看起来很大,可以监测这些变化,以控制激光沉积过程中的内部缺陷。
图20给出了用于提取ROI(感兴趣区域)的图像处理,为了实施有效的控制机制,应知道过程参数与输出变量之间的相关性(对于直接控制,或受监测过程信号与过程参数之间的相关性,以及输出变量之间的相关性(对于间接控制),数据驱动模型(黑盒)和基于物理的模型(白盒)以组合。
其对加性制造的显著影响如图30所示,基于物理过程现象的白盒模型无法适应过程的不确定性,这两种模型结合在一起可以减少总体误差,并提高其性能,图19 熔池穿透深度与振荡频率的关系。
5、结论,a) AM腔室内部的FBG位置视图,腔室面板上有光纤馈通(左)和FBG读取系统(右),b)光纤光栅读出系统方案,通过监测沉积层的高度,可以在沉积期间保持理想的隔离距离,Donadello展示了用于监测激光金属沉积高度的。
此外,在DED中,粉末喷射喷嘴可能会发生堵塞,从而导致粉末添加不均匀,粉末流量监控可确保加工区内粉末输送均匀,Ding等人开发了一种用于监测粉末流量的光电传感器,该传感器由二极管激光器、光电二极管和矩形腔室组成。
激光束聚焦在光电二极管上,当粉末通过光束时,光电二极管检测到的光量会因吸收、扩散和反射而发生变,因此,可以检测到粉末焊剂的任何变化,Smurov等人使用CCD摄像机观察粉末流动,监测粉末颗粒的速度,以及粉末颗粒射流的稳定性。
通常,PI(比例积分)或PID(比例积分微分)控制器及其,用于控制激光沉积过程的质量,前馈系统基于预期,在前馈系统中。
响应变量的控制基于数学过程模型和有关过程扰动的知识,PI(比例积分)控制器等效于微分项等于零的PID(,可通过以下技术实现控制:,在激光重熔中,使用通常以连续波模式工作的激光再次扫描沉积层,重新熔化不会使材料蒸发。
它只会使材料重新分布,激光重熔可有效降低表面粗糙度和残余应力,它还通过消除沉积层中的孔隙和裂纹来提高材料密度,从而提高疲劳性能,前面章节中讨论的启停缺陷也可以通过激光重熔消除。
Grasso等人使用可见光范围内的离轴CMOS相机,Khanzadeh等人使用自组织图对熔池进行聚类,采用带有CMOS传感器的双波长高温计和红外摄像机,在DED过程中采集熔池信号,Zhang等人使用离轴红外相机在DED训练期间采集。
他们使用了两种不同的机器学习方法来根据工艺参数预测,他们认为,LSTM具有更好的预测精度,无孔、致密的沉积层改善了层间的结合,以及重熔产生的精细微观结构,可提高显微硬度和摩擦学特性,因此。
重熔过程有助于提高再制造零件的耐磨性和耐磨性,4.2,激光熔凝,在理想条件下,应选择隔离距离,以便在激光束和粉末喷射直径之间实现最佳重叠(图21,在多层沉积的情况下,沉积层高度的不均匀性会改变喷嘴和沉积平面之间的间距。
任何偏离理想距离的偏差都会导致几何误差,4.3.1,光学监测。
关于北京科技大学:电子束3D打印TiC/高 Nb–TiAl纳米复合材料GH3625高温合金的内容就介绍到这里!