物理科技生物学-PHYICA

预测添加剂制造零SWD-033件的变形和性能

化学 2022-04-06 00:02:18

澳大利亚核科技组织 信用:CC0公共领域 对添加剂制造过程中形成的残余应力的研究表明,所生产零件的构造取向对不利应力的形成有影响

在《添加剂制造》的一项研究中,采用粉末床熔融法,开发了一种准确且有益的工具,用于评估复杂零件几何形状如何影响应力的发展,这将有助于添加剂制造以准确且可预测的方式用于金属零件的生产

作为由瑞典林克平大学领导的国际合作的一部分,研究人员,包括博士

美国国家标准组织的弗拉迪米尔·卢津总结说,仔细选择印刷方向是很重要的,并且对残余应力的大小有很大影响,因此,对调幅部件的潜在变形也有很大影响

通常,高水平的拉伸残余应力会导致印刷过程中的裂纹,同时应力会导致零件变形

如果尺寸公差/变形受损或出现裂纹,两者都会导致材料报废

然而,假设特定形状的一些最佳条件,所有对不需要的失真的影响都可以被消除

因为形状的多样性是巨大的,所以选择了一种特殊的形状,L形,来研究组合取向的影响

三种实验方法被用于表征由因科镍合金781制成的L形零件中的残余应力,这种材料在能源和航空工业中很重要,因为它在高温下具有良好的机械性能

x射线衍射测量用于表征表面应力,激光扫描技术测量与样品与基板分离相关的整体变形

然而,由于中子的高度穿透,中子衍射对于测量样品内部的残余应力是必要的

林考平大学的研究小组在考瓦里应变扫描仪上使用非破坏性中子衍射来测量和表征大量镍基高温合金样品中的残余应力,以研究样品am堆积取向的影响

以水平方向印刷的零件在所有三个方向上显示了最小的应力,显示了优化一般L形构造的方法

然而,在所有方向上,零件中心都有压缩应力的一般趋势

在所有样品的表面附近都观察到拉伸残余应力,这似乎是潜在的问题,需要解决

“在残余应力的形成过程中,有一定的积累方向的影响,因此,对调幅部件的性能也有一定的影响,”帕巴特·潘特说

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由瑞典战略研究基金会(SSF)资助的林考平大学学生

在原子能机构的支持下,他的训练任务是在国外进行研究,为世界上最强大的中子源——欧洲散裂源的预期启动做准备

ANSTO的本地监管由ACNS的卢津提供

潘特说:“能够预测关键区域,以便减少这些区域,这是一个显著的生产优势。”

“虽然这些残余应力可以通过后处理技术进行修正,但在制造过程中,残余应力的作用对于防止任何时刻的变形或开裂至关重要

" 该研究包括开发一种简化的模拟技术,该技术使用有限元分析来预测基于零件几何形状的残余应力,当用中子实验结果进行验证时,结果与实际情况吻合良好

然而,研究人员注意到,零件在竣工状态下的残余应力与零件的方向和组合零件的几何形状之间存在复杂的相互关系

潘特说:“我们更好地了解了在激光熔床熔合过程中,构建方向、支撑结构和应力集中是如何导致残余应力发展的。”

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