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激光立体成形GH4169高温合金γ″相的高温粗化行为被引量：10: 2014年; 采用激光立体成形技术制备GH4169高温合金块体,对其在720～780℃温度区间进行不同保温时间的双级时效处理,采用微观测试分析方法对高温短时时效处理后γ＇quot;相的形态、尺寸变化及粗化动力学行为进行研究.结果表明：激光立体成形GH4169合金在不同保温时间双级时效条件下,γ＇quot;相形态基本为圆盘形;和保温时间相比,时效温度对γ＇quot;相的影响更为显著;γ＆quot;相的粗化规律符合Lifshitz Slyozov Wagner（LSW）理论,计算获得γ＇quot;的粗化激活能Q=281.85kJ/mol,较锻造GH4169合金的γ＇quot;粗化激活能略高,表明激光立体成形GH4169合金的组织稳定性优于锻态.; 明宪良陈静谭华杨海欧林鑫; 关键词：激光立体成形 GH4169高温合金粗化行为

粉末状态对激光立体成形Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体非晶合金晶化行为的影响被引量：4: 2015年; 基于金属熔体结构的遗传性,激光熔池的快速熔凝导致粉末的晶化状态可能会对最终成形件的晶化产生重要影响,理清其影响规律对于制备大块非晶合金具有重要意义.本文选取等离子旋转电极法所制粉末和1000 K退火态粉末为沉积材料,采用激光立体成形技术沉积Zr55Cu30Al10Ni5块体非晶合金,考察了粉末中已有晶化相对熔池及热影响区晶化行为的影响.结果发现,原始粉末组织由非晶相及粗大的Al5Ni3Zr2相组成;当激光线能量较低时,相应熔覆层的熔池和热影响区皆含有Al5Ni3Zr2相;随着线能量的提高,熔池中Al5Ni3Zr2相消失,保持了非晶态,但热影响区晶化加重,并有大量Al5Ni3Zr2相析出;当采用退火态粉末时,即使线能量较小,相应熔覆层仍主要由非晶构成,几乎无Al5Ni3Zr2相析出.这是由于原始粉末在退火时其微观结构发生重排,与Al5Ni3Zr2相关的原子短程/中程有序结构减少,导致已沉积层非晶区的热稳定性提高,不利于Al5Ni3Zr2相析出.可见,提高线能量将会加剧非晶沉积体的晶化,而粉末中的Al5Ni3Zr2团簇相状态对Zr55Cu30Al10Ni5合金沉积层的晶化有重要影响.; 张媛媛林鑫杨海欧李加强任永明; 关键词：激光立体成形退火处理

高功率激光立体成形Ti-6Al-4V合金组织研究被引量：9: 2014年; 针对高功率条件下激光立体成形Ti-6Al-4V合金组织特征展开研究,揭示高功率条件下组织形成机理,并对比分析了高功率与中/低功率条件下组织形成的差异及原因。结果表明:由于高功率条件下具有更低的温度梯度和更高的凝固速度,激光立体成形Ti-6Al-4V合金的宏观组织由粗大的柱状晶、竹节状的小柱状晶和等轴晶三部分组成,并且沉积层之间存在层带;而中/低功率条件下只有贯穿多个沉积层呈外延生长的粗大的柱状晶。高功率条件下层带内典型微观组织是由大量的魏氏α集束组成,而层带间为α板条编织成的网篮状组织,并且部分α相球化成等轴状。与中低功率条件下典型组织相比,高功率条件下α板条长宽比明显减小,不存在针状α。; 钱远宏谭华李静黄卫东; 关键词：高功率激光立体成形 TI-6AL-4V钛合金

倾斜基体表面激光立体成形沉积特性研究被引量：5: 2015年; 针对基体表面倾斜条件下的激光沉积特性展开研究,通过表征倾斜基体表面上激光沉积过程熔池的形貌特征以及几何特性,揭示基体表面倾斜特性对熔池的形貌特征、几何特性和表面粘粉的影响规律,并探讨其影响机制。研究结果表明:在倾斜基体上,熔池受重力作用流动铺展,当沿着倾斜基体上坡扫描时,熔池气液界面向下凹陷,并且熔池随倾斜角度的增加逐渐变长;当沿着倾斜基体下坡扫描时,熔池随倾斜角度的增加逐渐变短。由于激光能量在斜面上分布状态不同,上坡时熔池后沿能量低,粉末未能完全熔化,导致沉积层表面有粘粉,且随着角度的增大表面粘粉增多;下坡时熔池后沿能量高,表面粘粉较少甚至没有粘粉,成形表面质量较好。; 钱远宏谭华黄卫东; 关键词：激光立体成形

元素混合法激光立体成形钛合金过程中缺陷形成研究被引量：1: 2012年; 研究了不同成形条件下,以元素粉末为送进原料时,激光立体成形Ti-xAl-yV合金熔覆层内的缺陷类型、形貌特征及形成原因。结果发现,成形件内部可能出现4种类型的缺陷:气孔、熔合不良、未熔颗粒及成分偏析。其中,非球形的Al、V颗粒所携带的气体进入激光熔池且被固液界面捕获是产生气孔的主要原因;熔合不良的产生往往是由于工艺参数选择不当;未熔粉末颗粒产生的原因是由于元素粉末熔点温度低于合金化后合金固相线温度,粉末颗粒进入不熔区且被固液界面捕获;成分偏析带主要存在于V含量较高的合金熔覆层内,导致成分偏析带产生的原因在于V含量较高的合金粘度大,固液界面附近熔体流动速度过低。; 张凤英谭华陈静李弈; 关键词：激光立体成形钛合金

Microstructure evolution and mechanical properties of laser additive manufactured Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr alloy被引量：6: 2016年; The microstructure, microhardness and tensile properties of laser additive manufactured (LAM) Ti?5Al?2Sn?2Zr?4Mo?4Cr alloy were investigated. The result shows that the microstructure evolution is strongly affected by the thermal history of LAM process. Primary α (αp) with different morphologies, secondary α (αs) and martensite α' can be observed at different positions of the LAMed specimen. Annealing treatment can promote the precipitation of rib-like α phase or acicular α phase. As a result, it can increase or decrease the microhardness. The as-deposited L-direction and T-direction specimens contain the same phase constituent with different morphologies. The tensile properties of the as-deposited LAMed specimens are characterized of anisotropy. The L-direction specimen shows the character of low strength but high ductility when compared with the T-direction specimen. After annealing treatment, the strength of L-direction specimen increases significantly while the ductility reduces. The strength of the annealed T-direction specimen changes little, however, the ductility reduces nearly by 50%.; Qiang ZHANGJing CHENHua TANXin LINWei-dong HUANG

激光修复GH4169高温合金的持久断裂机制研究被引量：22: 2015年; 对GH4169合金锻件与激光成形修复(LFR)件进行显微组织观察和持久性能实验。结果表明:锻造GH4169合金组织为等轴晶,在晶界和晶内弥散析出颗粒状或短棒状δ相,可有效阻碍位错运动以及降低裂纹扩展速率;激光修复GH4169合金经直接双级时效处理(DA)后,与沉积态相比,组织特征变化不大,呈现为沿沉积方向外延生长的柱状枝晶,枝晶间仍然存在块状Laves相,Laves相作为一个脆性相,为裂纹的起源和扩展提供了有利的位置和通道。锻件试样经受高温持久载荷时的断裂机制表现为微孔聚集型断裂,其中δ相、碳化物(MC)是微孔形成的核心,并且断裂后留下了形状与尺寸各异的韧窝组织。激光修复试样经受高温持久载荷时断裂发生在修复区一侧,韧窝以枝晶间Laves相和MC为形核中心,因此留下了以枝晶间区域为韧窝中心和以枝晶干区域为撕裂棱的韧窝组织。; 明宪良陈静谭华杨海欧林鑫; 关键词：激光技术 GH4169高温合金显微组织

激光多层沉积Ti-6Al-3Mo合金的微观组织与性能被引量：1: 2013年; 以纯Ti,Al,Mo元素粉末为原料,采用激光多层沉积技术制备Ti-6Al-3Mo合金,研究了激光多层沉积Ti-6Al-3Mo合金的微观组织特征及硬度分布.首先针对合金沉积层的凝固组织展开研究,分析激光多层沉积Ti-6Al-3Mo合金的凝固组织的形态特征及形成规律,并结合多元合金凝固柱状晶/等轴晶转变模型分析其形成机理.结果表明,激光多层沉积Ti-6Al-3Mo合金的凝固组织由外延生长的粗大柱状晶组成,仅在沉积试样的最顶部,形成一层薄薄的细小等轴晶;其次研究了β晶内α相的形成和分布.结果表明,原始β晶内的微观组织主要由大量的α束域,初生魏氏α板条以及板条间β相组成.在组织研究的基础上,对沉积层不同区域的硬度分布进行测试,为激光多层沉积Ti-6Al-3Mo合金的进一步深入研究及应用奠定科学基础.; 张凤英梁广省张健陈宏; 关键词：钛合金

激光立体成形TC11DT钛合金裂纹扩展速率研究被引量：3: 2014年; 采用光镜(OM)、扫描电镜(SEM)对激光立体成形TC11DT钛合金显微组织和疲劳裂纹扩展断口进行了观察,研究分析了不同取样方向的裂纹扩展机制与失效方式,包括缺口方向平行于沉积试样(平行试样)及缺口方向垂直于沉积方向(垂直试样)。结果显示,未经热处理的沉积态试样的宏观组织主要由贯穿多个熔覆层呈外延生长的粗大β柱状晶组成,柱状晶内为编织细密的α板条和板条间β相。无论是平行试样还是垂直试样,经受载荷时失效方式均由韧性断裂逐渐转变为韧-脆混合断裂,但在瞬断区两者的失效方式区别较大,并且沉积态组织抗裂纹扩展能力的强弱与缺口的加工方向有密切联系。和盘模锻件相比,沉积态试样的抗裂纹扩展能力较低。; 杨杰穷陈静赵卫强谭华林鑫; 关键词：激光立体成形沉积态显微组织

相交筋板结构激光立体成形的结构优化设计被引量：2: 2014年; 激光立体成形技术是一项先进的增材制造技术,在航空航天等高技术领域具有广泛的应用前景。研究针对飞机结构件中的相交筋板结构,探讨相交部位结构的常规设计对激光立体成形冶金质量的影响及机理,进而根据激光立体成形路径规划特点提出相交部位的优化结构设计,改善冶金质量,并进行成形实验验证。; 张讯谭华钱远宏; 关键词：激光立体成形飞机结构件冶金质量优化设计

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国家自然科学基金(51105311)

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