钛合金激光熔化制造成形工艺及优化设计

随着工业制造技术的不断发展,钛合金作为一种优良的工程材料,被广泛应用于航空航天、船舶制造、汽车制造等领域。然而,钛合金的高硬度和难加工性使其成形加工具有一定的困难。文章研究了钛合金激光熔化制造成形工艺及相应的成形工艺参数优化设计方法。分析了国内外钛合金激光熔化制造工艺及优化设计方面的研究现状,包括激光熔化制造工艺的原理、工艺参数对成形质量的影响以及优化设计方法。针对不同钛合金材料的特性和要求,提出了合适的成形工艺参数选择方法,通过试验和数值模拟相结合的方式,分析了不同参数对钛合金激光熔化制造成形过程中的应力、应变、温度和成形质量的影响,确定了合理的参数范围。通过实验分析,证明了文章提出的钛合金激光熔化制造成形工艺及优化设计的可行性和有效性,可以有效提高钛合金激光熔化制造成形的质量和效率。

高性能航空金属结构材料及特种涂层激光熔化沉积制备与成形研究进展

介绍了近年来高性能航空金属结构材料及特种涂层激光熔化沉积制备与成形的研究进展,包括航空高性能金属结构件激光熔化沉积快速成形制造技术及应用;难熔金属材料激光约束熔化沉积制备与成形;钛合金激光表面改性及过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层。

选区激光熔化TC4钛合金疲劳裂纹扩展行为研究

选区激光熔化增材制造(AM-SLM)技术广泛应用于钛合金结构部件制造。SLM钛合金材料疲劳性能具有明显各向异性。研究SLM钛合金在不同方向载荷下的疲劳裂纹扩展行为对于航空结构耐久性/损伤容限设计具有重要意义。基于此,本文设计了与打印方向呈0°、45°、75°和90°的4种不同取样角度及未处理和热处理的钛合金紧凑拉伸试验件(CT),完成了应力比R=0.1下的疲劳裂纹扩展速率试验,得到了da/d N—ΔK关系曲线,分析研究了取样角度及后处理对疲劳裂纹扩展的影响。结果表明,75°和90°试件的裂纹扩展速率较快,45°试件最慢。45°和75°试件在疲劳试验中会出现裂纹偏转现象,且45°试件疲劳断面沿厚度方向存在较小坡度。经过热处理后,75°试件疲劳裂纹扩展速率显著降低。

TC4钛合金锻造/SLM增材组合制造结合区组织调控与力学行为研究

采用在锻造TC4钛合金上激光选区熔化增材制造TC4钛合金的组合制造工艺方法,制备了锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金组织,在退火热处理状态下研究了锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金结合区的组织特征和力学行为。结果表明:经过780℃×2 h的退火热处理后,锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金结合区可观察到一条清晰连续的界线,界线两侧显微组织分别呈典型锻造TC4钛合金、激光选区熔化增材制造TC4钛合金组织特征,无逐渐变化的特征。界面区域组织致密,与锻造或激光选区熔化增材制造TC4钛合金相比,未表现出更多微观缺陷。在拉伸位移方向平行于界面方向的条件下,锻造/激光选区熔化增材组合制造TC4钛合金结合区的屈服强度、抗拉强度低于激光选区熔化增材制造区域,高于锻造区域。在一定程度上展现了TC4钛合金锻造/激光选区熔化增材组合制造工艺方法的应用潜力。

石墨烯在不锈钢材料应用中的减摩和耐磨特性研究进展

材料间的摩擦和磨损会产生能源和经济上的损耗,高强度的石墨烯为提高材料的减摩和耐磨特性提供了新的途径。不锈钢材料已经在工业领域获得广泛的应用,根据石墨烯和不锈钢材料的结合方式分类,总结了国内外关于石墨烯应用于不锈钢材料减摩降损的研究进展,从不锈钢材料的加工到应用,揭示了石墨烯降低不锈钢摩擦因数的规律。石墨烯纳米颗粒作为切削液添加剂,可以极大降低不锈钢和刀具摩擦界面的摩擦因数,从而提高不锈钢工件表面加工质量。先制备后转移仍是当前石墨烯应用于不锈钢表面的主要方式,石墨烯以固体润滑剂的形式作用于摩擦界面,不锈钢表面的磨损率可以实现下降。激光熔化增材制造技术的不断发展,为石墨烯增强不锈钢复合材料提供有效途径,极大地推动该材料的工程应用进程,也为石墨烯降低不锈钢材料的摩擦磨损提供了新的研究方向。最后,通过对石墨烯降低不锈钢材料摩擦磨损的研究总结,指出了当前研究存在的部分问题并提出了解决措施,展望了该方向的应用前景。