高士友
,
韩伟
,
张立玲
,
仇平
,
崔晓
,
刘助柏
,
卓国通
,
高桂琴
,
张兰湘
钢铁
由于大型模块的尺寸特征,用常规锻造来生产大型模块,不能建立在拔长变形体内避免形成裂纹的机制.对超声探伤报废的三块模块进行解剖试验,表露出的裂纹形貌完全说明了这点.理论分析和生产实践说明了新FM法是锻制大型模块锻件的最佳工艺技术,有着重要的实际拓宽应用前景.
关键词:
大型模块锻件
,
关键技术
,
新FM法
高士友
,
张永忠
,
石力开
,
王殿武
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2004.01.008
金属零件的激光快速成型是结合CAD/CAM、高功率激光熔覆和快速原型制造的先进技术. 研究了用激光快速成型技术制造TC4钛合金的力学性能, 分析了低温退火和热等静压处理对力学性能的影响, 并且测量了成型后试件的含氧量, 观察了拉伸试件的断口形貌. 研究结果表明激光快速成型制造的TC4钛合金的力学性能高于铸造组织的力学性能, 达到了锻造组织的力学性能.
关键词:
金属零件
,
激光快速成型
,
TC4钛合金
,
力学性能
席明哲
,
高士友
,
刘博
,
李小榕
稀有金属材料与工程
分别采用单向扫描和编织扫描方式,激光快速成形了两个TA15钛合金厚壁零件,研究了扫描方式、退火热处理对TA15钛合金组织和拉伸力学性能的影响.结果表明,激光快速成形TA15钛合金具有良好的金相组织热稳定性.编织扫描方式可显著细化TA15钛合金的金相组织,与单向扫描方式制备的TA15钛合金相比,编织扫描方式制备的TA15钛合金具有更高的力学性能.两种扫描方式制备的TA15钛合金,其沉积态和热处理态的拉伸性能具有各向异性,经940℃/1 h/AC热处理后,两种扫描方式制备的TA15钛合金沿水平方向和垂直方向的拉伸力学性能均超过TA15钛合金退火锻件的力学性能标准.
关键词:
激光快速成形
,
TA15钛合金
,
扫描方式
,
组织
,
力学性能
魏增敏
,
张永忠
,
高士友
,
杜宝亮
,
石力开
材料导报
激光快速成形技术集计算机辅助设计、高功率激光熔覆、快速成形于一体,通过激光熔化同步输送的金属或陶瓷粉末,在基板上逐层熔化堆积而形成致密的材料或零件.其离散/堆积的成形特点使得该技术在材料及零件制备上具有很大的柔性,通过精确控制2种或多种材料粉末的输送和相应的工艺可以实现材料组成、微观组织结构和性能的梯度分布及多种材料的集成.介绍了激光快速成形的原理、技术特点、系统组成,着重介绍了国内外采用该技术在制备功能梯度材料方面的研究开发情况,简要分析了利用激光快速成形技术制备功能梯度材料的发展前景.
关键词:
激光快速成形
,
功能梯度材料
,
制备
高士友
,
石力开
,
席明哲
,
纪宏志
,
张永忠
,
杜宝亮
金属学报
建立了按激光光斑直径逐点沉积热力耦合的热应力有限元分析模型. 316L不锈钢直薄壁件沉积过程的热应力模拟结果显示,拉应力区出现在基板与沉积部分界面处(界面拉应力区)和沉积部分顶部(顶部拉应力)；拉应力区的位置随激光束的运动不断变化. 实验证明, 沉积过程中的开裂分别发生在沉积部分顶部(顶部开裂)和基板与沉积部分界面处的边缘部位(边缘开裂). 顶部开裂出现在顶部拉应力区, 边缘开裂出现在界面拉应力区中拉应力最大的边缘部位. 有限元模拟结果很好地解释了实验中的开裂现象.
关键词:
激光直接沉积
,
Metallic Vertical thin wall samples
,
Finite Element Simulation
高士友
,
石力开
,
席明哲
,
纪宏志
,
张永忠
,
杜宝亮
金属学报
建立了模拟直薄壁件逐点沉积过程中温度场的有限元模型,用等价导热系数和焓值法处理了固-液耦合热传导问题和固液混合区的焓. 模拟结果真实地反映了沉积316L不锈钢直薄壁件的温度场特征. 通过对模拟结果的分析得出, 在高温阶段(700℃以上)熔池的平均冷却速率达到1000 ℃/s数量级, 在240℃以下的冷却速率仅为10 ℃/s数量级. 基板的温度变化经历温度上升、温度平稳、温度下降3个阶段；在温度下降阶段, 基板中的热传导对熔池冷却速率影响很小. 有限元模拟结果与已有文献的实验测量数据吻合很好.
关键词:
激光直接沉积
,
Metallic Vertical thin wall samples
,
Temperature field
程晶
,
张永忠
,
高士友
,
石力开
,
席明哲
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2002.03.005
激光快速成形技术制备Al/SiC复合材料基于快速成形原理,通过激光熔化同轴输送的Al/SiC复合粉末,在基板上直接成形出薄壁样品.鉴于Al/SiC复合粉末的特点,采用基板预热并预涂覆吸光涂层以降低所需的激光功率,避免铝的过度熔化和SiC的分解.所制得的Al/SiC复合材料组织均匀、细小,SiC分解量很少且分布均匀,有少量的Al4C3,Al4SiC4及单质硅生成.
关键词:
激光快速成形
,
复合材料
,
铝
,
碳化硅
,
组织性能
高士友
,
石力开
,
席明哲
,
纪宏志
,
张永忠
,
杜宝亮
金属学报
利用模拟不锈钢直薄壁件沉积过程中热应力场的计算结果,分析了直薄壁件产生的“圣诞树”台阶和基板的变形特征. 分析结果说明, “圣诞树”台阶产生的原因是激光束扫描路径的起点与终点处温度场特征的不同和熔池温度的差别. 基板的翘曲变形仅产生在基板上有沉积材料的部位, 基板的左、右端部产生刚性位移. 基板端部位移的实验测量与有限元计算结果相符合, 证明了分析温度场和热应力场的有限元模型的正确性.
关键词:
激光直接沉积
,
Metallic Vertical thin wall samples
,
Distortion of substrate
席明哲
,
周玮
,
尚俊英
,
吕超
,
吴贞号
,
高士友
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00356
研究了热处理对连续点式锻压激光快速成形GH4169合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,980STA热处理未能使连续点式锻压激光快速成形GH4169合金发生再结晶,合金的拉伸性能达不到锻件标准。经1020STA热处理后,合金发生完全再结晶,等轴晶晶粒尺寸分布均匀,平均晶粒尺寸约为12.8 μm,Laves相未被完全固溶,合金的强度和塑性超过锻件标准。1050STA热处理合金的再结晶平均晶粒尺寸约为25.3 μm,Laves相完全固溶消失,与1020STA热处理合金相比,合金的强度下降而塑性上升,强度和塑性超过锻件标准。经1080STA热处理后,合金再结晶晶粒尺寸分布不均匀程度明显增大,平均晶粒尺寸约为123.6 μm,与1020STA和1050STA热处理合金相比,合金的强度和塑性都大幅度下降,仅与锻件标准相当。
关键词:
连续点式锻压
,
激光快速成形
,
GH4169显微组织
,
拉伸性能
石力开
,
高士友
,
席明哲
,
纪宏志
,
张永忠
,
杜宝亮
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.05.003
利用模拟不锈钢直薄壁件沉积过程中热应力场的计算结果,分析了直薄壁件产生的"圣诞树"台阶和基板的变形特征.分析结果说明,"圣诞树"台阶产生的原因是激光束扫描路径的起点与终点处温度场特征的不同和熔池温度的差别.基板的翘曲变形仅产生在基板上有沉积材料的部位,基板的左、右端部产生刚性位移.基板端部位移的实验测量与有限元计算结果相符合,证明了分析温度场和热应力场的有限元模型的正确性.
关键词:
激光直接沉积
,
金属直薄壁件
,
有限元模拟
,
基板变形
