简介:为了实现激光选区熔化成形(SLM)这项新工艺在液体火箭发动机高温合金结构上的推广应用,明晰其强化机理以及研究相应的热处理制度,对激光选区熔化快速凝固条件下组织形成及演化规律、第二相析出特点进行了分析和讨论。采用SLM成形K4202镍基高温合金试样,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等理化分析手段,将基于ANSYS生死单元技术的温度场数值模拟结果和经典凝固理论相结合,揭示了其组织特征及演化规律:沉积态表现为外延生长柱状晶,层间可见层带组织,顶部出现转向枝晶和二次枝晶臂,γ'强化相和碳化物的析出受到抑制。
简介:摘要:镁合金因其密度小、比强度高等优点被广泛应用于汽车、航空航天等领域,是当今绿色制造的首选材料。激光选区熔化 (Selective laser melting, SLM)技术在制造性能优异、结构复杂的镁合金零部件方面有巨大的潜力。本文以ZK61高强镁合金为实验材料,研究了基板材质对ZK61成形性能的影响、SLM工艺参数对ZK61成形样致密度的影响、优化SLM参数成形样的组织和力学性能。结果表明:SLM成形ZK61镁合金对基板材质要求严格,须采用成分大致相同、润湿性好的基板。ZK61成形窗口窄,成形件相对致密度对SLM参数比较敏感,在最优参数下可成形出相对致密度高达99.3%的试样。在SLM成形快速冷却的作用下,ZK61合金中β'(Mg0.97Zn0.03)替换了常规的β(MgZn)相,晶粒尺寸仅为铸造ZK61的1/25。SLM成形ZK61镁合金显微硬度为100 HV左右,约比铸造ZK61高出40%;在孔洞缺陷制约下,SLM成形ZK61镁合金的压缩性能与轧制ZK61性能有一定差距。
简介:为了将激光选区熔化(SLM)这项技术推广到液体火箭发动机高温合金复杂结构件的成形,满足其使用要求,对SLM成形K4202高温合金力学性能及其强化机理进行研究。沉积态室温下拉伸试验力学性能指标表现出了很强的各向异性,但均接近或超过GH4202锻件标准值,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等理化分析手段揭示了其强化机理主要为细晶强化、应变硬化、沉淀硬化和过饱和的固溶强化。同时研究了固溶、固溶时效、直接时效三种热处理制度对K4202力学性能的影响,结果表明直接时效后的综合力学性能最佳。
简介:摘要:激光选区熔化技术(Selectivelasermelting,SLM)是一种利用激光束熔融粉末凝固成形的增材制造技术,能基于CAD模型,以逐层成形的方式制造零件。在每层的成形过程中,扫描振镜控制激光束在已铺好粉的表面按照计算的路径进行扫描,使粉末在激光扫描的位置形成熔池并迅速冷却凝固,在完成一层的扫描后,铺粉继续下一层的扫描,直至成形完成,这种离散的成形方式相较于传统的铸造等方式能够成形更为复杂的结构。随着零件尺寸的不断增大,单台激光器的激光选区熔化设备因扫描振镜、场镜等器件的限制,难以实现大尺寸零件的成形。而使用双激光甚至多激光的激光选区设备不仅解决了可成形零件在尺寸方面的限制,还因激光器数量的增加提高了成形效率。基于此,本篇文章对激光选区熔化成形TC4钛合金激光焊接头组织与力学性能进行研究,以供参考。
简介:摘要:随着现代制造业的快速发展,对于高性能金属材料的需求日益增长。316L不锈钢以其优异的耐腐蚀性、高温稳定性和良好的机械性能,在航空航天、生物医学等领域得到了广泛应用。选区激光熔化成型技术作为一种先进的增材制造技术,能够实现复杂形状零件的快速、高精度制造。然而,激光增材制造过程中产生的残余应力、晶粒粗大等问题影响了零件的性能。因此,对316L不锈钢的选区激光熔化成型工艺和热处理工艺进行研究,具有重要的理论和实践意义。基于此,本篇文章对316L不锈钢选区激光熔化成型工艺和热处理工艺进行研究,以供参考。
简介:目的:评价选择性激光熔化成型技术制备Ti6Al4V对骨髓间充质干细胞的生物学行为的影响。方法:应用选择性激光熔化成型技术制备Ti6Al4V合金及纯钛材料。培养比格犬的骨髓间充质干细胞,将其接种于两种材料上,计算细胞在两种材料上的相对增殖率及存活率,并根据细胞相对增殖率对细胞毒性进行分级,并计算细胞早晚期凋亡率及总凋亡率。结果:经过72h的复合培养,纯钛的细胞相对增殖率(97.26±3.78)%优于Ti6Al4V合金(91.77±2.65)%,但无统计学差异,两组的毒性分级均为1级,表明两种材料均无细胞毒性;两组间的细胞存活率无统计学差异。各组材料与犬骨髓间充质干细胞共培养48h后,早期细胞凋亡率、晚期细胞凋亡率及总凋亡率Ti6Al4V试件组、纯钛试件组均高于DMEM组,差异均有统计学意义(P〈0.05),但Ti6Al4V试件组与纯钛试件组之间无统计学差异(P〉0.05)。结论:两种钛材料对细胞均无细胞毒性,都表现了较好的细胞存活率,两种材料间未见对细胞凋亡的差异,相容性良好。
简介:目的探讨数字化成形钛网在颅骨缺损修补中的临床应用价值.方法回顾性分析66例采用钛网修补术治疗的颅骨缺损患者临床资料,并对其进行疗效评价.其中采用人工塑形钛网修补术15例;数字化成形钛网修补术51例,早期组(开颅术后3个月内)30例,晚期组(开颅手术6个月以后)21例.结果人工塑形钛网修补组手术时间,钛钉/骨窗面积比,术后恢复时间,术后皮下积血、积液及感染发生率均明显高于数字化成形钛网修补组,而满意度低于后者,差异有统计学意义(P<0.05).数字化成形钛网早期组术后1月神经功能改善率明显高于晚期组,差异有统计学意义(P<0.05).结论数字化成形钛网技术修复颅骨缺损的效果明显优于人工塑形技术,能有效提高塑形满意度,减少术后并发症.颅骨缺损患者早期行颅骨修补既能解除相关的精神负担,又可终止或逆转相关的继发性脑损害,改善神经功能,提高患者生活质量.