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作者:边培莹;任选其;叶芳霞;赵楠;王毓;郝劭楠;徐可为;
单位:西安文理学院机械与材料工程学院,西安市智能增材制造重点实验室;中国飞机强度研究所,强度与结构完整性全国重点实验室;
摘要:以工业纯铁为原材料,采用选区激光熔化技术制备了3种典型(T型、凹型和L型)结构件。采用三坐标测量机(CMM)和X射线衍射仪分别检测了成形件的形位尺寸和残余应力,采用光学显微镜(OM)观察了成形件的微观组织,分析了热处理对选区激光熔化成形件形位偏差的影响机理。结果表明:由于材料润湿性的影响引起了各向异性的熔融-凝固变化,沉积态成形件在平面内沿长度方向尺寸缩小了0.06%~0.24%、宽度方向尺寸增大了0.48%,高度方向尺寸减小了1.28%~2.6%;去除基板后有回弹导致成形件的形位偏差略减小,热处理后,成形件的长宽高尺寸均有收缩,尤其是长度方向更为明显,收缩率达0.55%,平面度偏差有明显改观,平面度提高3倍;引入均方根偏差评价法,3种成形件的质量等级为凹型件> T型件>L型件;残余应力测试结果及微观组织观察表明:去除基板后成形件的残余应力释放近70%,其尺寸偏差略有减小;而固溶处理后应力基本全部释放,同时其晶粒尺寸明显增大,缺陷减少,使尺寸收缩减小且平面度提升;通过对成形件结构优化和热处理工艺可以制备综合性能较好的制件。
关键词:选区激光熔化;;工艺参数;;形位偏差;;性能测试
基金资助:陕西高校青年创新团队资助;; 陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-YB-409);; 中国航空工业集团公司航空科学基金项目(2023M056023001);; 陕西省技术创新引导专项(基金)(2024ZC-YYDP-47)