国家科技支撑计划(2012BAF08B03)
- 作品数：13 被引量：210H指数：7
- 相关作者：魏青松史玉升李中伟钟凯朱学超更多>>
- 相关机构：华中科技大学苏州市职业大学武汉惟景三维科技有限公司更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：金属学及工艺电子电信一般工业技术冶金工程更多>>
- 选区激光熔化S136模具钢粉末成形工艺研究
- 2018年
- 选区激光熔化(SLM)技术成形件尺寸精度高、成形面粗糙度低,能够实现由粉末到零件的自由、快速制造,特别适合成形具有复杂结构的随形冷却水路的模具。利用选区激光熔化(SLM)技术对S136模具钢粉末进行不同激光功率和扫描速度组合下的单道扫描试验,分析归类了熔道形貌特征,并对熔道宽度的成形稳定度下最优工艺、激光功率和扫描速度对熔道宽度的影响规律进行研究,从中分析较优工艺参数组合下熔道形貌特征产生的原因。
- 朱学超魏青松孙春华
- 关键词：选区激光熔化
- 激光选区熔化成形不锈钢与纳米羟基磷灰石复合材料的组织及力学性能被引量：6
- 2014年
- 采用激光选区熔化工艺（SLM）制备几种不同成分的316L-nHA（纳米羟基磷灰石nHA的体积分数分别为0、5%、10%、15%）复合材料，并测试其致密度与抗拉强度；利用SEM分析其组织及断口形貌。结果表明，当nHA的含量为5%时，材料的致密度和抗拉强度与纯不锈钢的相近，扫描速度为350 mm/s时强度达到最大值634.6 MPa；当nHA含量增大至10%~15%时材料致密度和强度明显降低，强度最高只有264.4 MPa。面能谱显示nHA均匀分布在金属基体中，呈弥散型金属-HA微界面结合特征。nHA和316L热膨胀系数的差异，且nHA中富含P，导致SLM过程中产生裂纹，当nHA含量由5%增大至15%时，裂纹密度明显增大，且互相联通。当nHA含量为5%时，提高扫描速度有利于抑制裂纹产生；当nHA含量增大至10%~15%时，由于P增多，增大扫描速度对裂纹的抑制作用较小。在适当的材料配比和工艺条件下利用SLM可制备出满足承重骨修复体力学性能要求的316L-nHA复合材料，有望改善金属植入体的生物相容性。
- 程灵钰张升魏青松史玉升
- 关键词：纳米羟基磷灰石生物复合材料力学性能
- 激光选区熔化Inconel 625合金开裂行为及抑制研究被引量：32
- 2015年
- 裂纹是激光选区熔化(SLM,selective laser melting)镍基高温合金最严重的缺陷之一,严重削弱了材料的力学性能。采用逐行扫描策略制备了Inconel 625合金试样,利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等检测方法研究了裂纹微观形貌、周边元素和晶粒分布等。SEM结果显示在常温下成形件内部形成大量细小裂纹,裂纹长度约100μm。裂纹形成的内因是在快速凝固的过程中,由于Nb,Mo元素的局部偏析,形成(γ+Laves)共晶凝固。同时在脆性相Laves周围形成应力集中,导致沿着晶界开裂,SLM高凝固速率产生的残余应力是微裂纹产生的直接原因。通过基板加热工艺减小热残余应力,利用X射线测定了不同预热温度(150和300℃)下的残余应力值。结果显示基板预热降低了热残余应力,并最终抑制了裂纹的产生,随着温度的升高,裂纹数量逐渐减少,在预热温度300℃时裂纹数量最少。
- 张洁李帅魏青松史玉升王联凤郭立杰
- 关键词：INCONEL残余应力
- 选择性激光熔化成形TC4钛合金开裂行为及其机理研究被引量：73
- 2013年
- 裂纹是选择性激光熔化(Selective laser melting,SLM)成形Ti6-Al-4V(TC4)钛合金过程中最常见、破坏性最大的一种缺陷。采用逐行交替的扫描策略制备TC4钛合金试样,利用扫描电子显微镜及X射线能谱分析等检测方法,研究SLM成形TC4钛合金过程中裂纹的开裂行为及其形成机理。结果表明,SLM成形TC4钛合金所产生的裂纹为冷裂纹,具有典型的穿晶开裂特征。采用逐行交替扫描策略成形的TC4钛合金,其组织为网篮状马氏体组织。SLM成形过程中高温度梯度导致制件内部存在较高的残余应力,抗裂强度较差的马氏体组织在残余应力的作用下而产生裂纹,粗大的裂纹最终分解为较小的裂纹而终止扩展。进一步分析认为,通过调整成形工艺参数,可以改变制件组织,同时削弱残余应力,从而达到减弱或消除裂纹的目的。
- 张升桂睿智魏青松史玉升
- 关键词：TC4钛合金
- S136模具钢粉末SLM成形相对致密度试验研究
- 2018年
- 利用选区激光熔化(SLM)技术对S136模具钢粉末进行较优成形工艺参数下的块体成形试验,试验测定了成形件相对致密度,分析激光能量密度和熔道搭接率对成型致密度的影响规律。实验结果表明,在激光功率140 W,扫描速度550mm/s,扫描间距0.08 mm时,相对致密度超过99%;在最优相对致密度条件下,S136钢SLM成形线能量密度范围为0.255~0.26J/mm,熔道搭接率范围为25.77%~27.93%,相对致密度与体能量密度之间满足关系式d=-0.001 76×ψ2+0.559 87ψ+53.421 92,并且体能量密度为159.05J/mm3,试件相对致密度到达最大值。
- 朱学超魏青松孙春华
- 关键词：选区激光熔化
- 基于随机抽样一致算法的误匹配标志点校正方法被引量：27
- 2013年
- 大型零件三维测量过程中常需要粘贴较多的标志点来进行自动拼接。由于人工粘贴标志点的随机性与噪声等因素的影响,标志点自动匹配时极易产生误匹配标志点,影响了多次测量时点云数据自动拼合的稳定性。针对此问题,在实现标志点自动匹配的基础上引入随机抽样一致(RANSAC)算法去除误匹配标志点。该方法根据选定好的目标模型和相关评判准则,将所有的匹配标志点分为内点和外点,利用内点计算出当前最佳目标模型参数,经过一定次数的随机采样后计算出最终的最佳目标模型参数,从而有效地去除大型零件点云数据自动拼合过程中出现的距离误匹配标志点和噪声误匹配标志点。模拟实验和拼接实例表明该方法是可行的,能有效地提高大型零件点云数据自动拼合的稳定性。
- 雷玉珍李中伟钟凯王从军
- 关键词：机器视觉
- Inconel625粉末盘热等静压近净成形过程模拟与验证被引量：8
- 2013年
- 为一次性成形复杂结构的镍基高温合金涡轮盘零件,采用热等静压近净成形(NNS-HIP)方法,设计了随形和上下对称两种模具方案。基于连续介质塑性理论,用有限元程序MSC.Marc实现了Inconel625粉末盘NNS-HIP过程的数值模拟,选取了较优方案进行试验。模拟结果显示:薄壁软钢包套受压变形大,驱动粉末致密化,内部型芯基本不变形,达到了粉末盘内部复杂流道控形的目的;粉末体先膨胀后分段致密化,呈现非定向复杂流动规律。试验结果表明:数值模拟预测的尺寸误差在3.57%以内,主要由加工和测量误差引起;低密度区的模拟密度值较实际结果低,主要是模拟忽略了粉末颗粒的移动和重排等微观行为所致;Inconel625压坯的拉伸强度高于ASTM同质锻件标准,固溶处理后可以获得良好的塑性。研究结果说明,通过数值模拟可以为NNS-HIP模具的结构设计提供参考。
- 陆恒魏青松薛鹏举王基维史玉升
- 关键词：热等静压近净成形镍基高温合金有限元法
- 选择性激光熔化AlSi10Mg合金粉末研究被引量：27
- 2014年
- 采用自主研发的SLM设备成形AlSi10Mg合金粉末,优化成形工艺参数,并采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析了影响SLM成形AlSi10Mg性能的因素,为SLM成形高性能的航空航天零件奠定了基础。
- 袁学兵魏青松文世峰史玉升
- 关键词：SLM
- 基于数学形态学光笔测量系统的特征点图像识别算法被引量：2
- 2014年
- 介绍了一种便携式光笔三坐标视觉测量系统,在分析测量系统成像特点的基础上,提出了一种基于数学形态学算法的图像数字处理方法,即通过在CCD摄像机镜头上加滤光片来隔离背景对图像产生亮斑的干扰。数学形态算法以光笔上被测特征点在CCD摄像机像面上的光斑图像轮廓所占的像素个数为基准,剔除过大和过小的图像轮廓,进而采用基于本算法的特征点图像识别方法来实现目标图像的获取,从而实现椭圆形光斑图像的识别。本文给出了该方法的具体实现过程,试验结果表明,该方法能够对背景复杂和灰度分布不均匀的图像实行有效的图像分割,实现目标图像和背景图像的分离,加快图像分析和处理速度,提高系统测量的效率和稳定性。
- 徐玉玲李中伟钟凯王从军
- 关键词：视觉坐标测量
- S136模具钢粉末选区激光熔化成形工艺窗口试验研究被引量：4
- 2018年
- 利用选区激光熔化(SLM)技术对S136模具钢粉末进行不同激光功率和扫描速度组合下的单道扫描试验,分析归类了熔道形貌特征,研究了熔道宽度的成型稳定度下最优工艺窗口,研究了激光功率和扫描速度对熔道宽度的影响规律,分析了较优工艺参数组合下熔道形貌特征产生的原因。
- 朱学超魏青松孙春华
- 关键词：选区激光熔化
