激光定向能量沉积钴基合金热疲劳行为

针对再生冷却推力室等零件在服役过程中经受循环热冲击,容易发生热疲劳失效等问题,采用机械球磨混粉和激光定向能量沉积相结合的方法,在Stellite 6合金中添加铝和镍元素,制备了新型钴基合金。在室温至600℃进行自约束热疲劳测试,并采用扫描电子显微镜、X射线衍射和激光共聚焦显微镜等多种方式系统表征了测试前后钴基合金的显微组织演变和裂纹萌生及扩展过程。结果表明:与商用Stellite 6钴基合金相比,铝和镍元素的添加抑制了沉积态钴基合金中-Co的出现,并且在热疲劳过程中也限制了γ-Co向-Co的转变。3Al合金和3Al5Ni合金热疲劳裂纹出现的临界循环次数分别提高了250次和550次,裂纹扩展速率降低了7.5和12.25。新型钴基合金拥有更高的层错能,组成相更稳定,热疲劳过程中γ/相界面更少,减少了热疲劳裂纹萌生和扩展,从而大幅提升抗热疲劳性能。

增材制造技术在空间推进领域的应用

在空间推进领域,采用增材制造技术可以实现一体化成型,提升模块化和集成化程度,在制备结构复杂、昂贵的构件方面具有明显的优势。目前国内外主要航天机构正在积极开展增材制造技术在空间推进系统的应用。常用的增材制造技术包括激光选区熔化技术、定向能量沉积技术、电子束熔化成型技术和立体光固化成型技术等。本文主要介绍在空间推进领域通过增材制造技术制备的各类构件,包括推力室喷注器、再生冷却身部、阳极和贮箱等。同时,总结了增材制造在这些应用中的技术优势,探讨了其在空间推进领域应用的挑战和潜在机遇。