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Study of the effect of ultrasonic vibration direction on the properties of laser directed energy deposition of Inconel718
编号：4
稿件编号：2 访问权限：仅限参会人
更新：2024-10-13 22:27:51
浏览：321次
口头报告
报告开始：2024年10月19日 11:15 （Asia/Shanghai）
报告时间：15min
所在会议：[S1] Surface Micro-Nano Fabrication and Additive Manufacturing » [S1A] Session 1A
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摘要
面向激光定向能沉积表面改性及再制造发展需求，超声振动辅助工艺已被证明是改善激光定向能沉积Inconel718合金零件加工质量的有效方法。作为超声振动的基本参数之一，现有研究对于超声振动方向如何细致地动态调控定向能沉积过程中熔池流动行为、宏微观形貌和机械性能仍缺乏全面和深入的理解，因此本研究开展了多方向超声振动辅助激光定向能沉积Inconel718零件实验，结合原位熔池监测技术，分析了沉积方向（BD组）、侧向方向（TD组）和扫描方向（SD组）一维超声振动对熔池流动行为、宏微观形貌、缺陷抑制效果和机械性能的影响，并在此研究基础上复合使用不同方向二维超声振动对激光定向能沉积Inconel718零件进行进一步改善。实验结果表明，超声振动促进了沉积层横截面扁平化，润湿角从初始的54.1º分别降至BD组的50.5º、TD组的51.2º和SD组的40.6º，有效改善了形状规则性和减少了拖尾现象。气孔缺陷抑制效果和晶粒细化在BD方向上最为显著，其次是侧向（TD）和扫描方向（SD），且水平方向的晶粒等轴晶转变优于BD方向。Laves相的细小点球状改变和面积分数减少能力在各组中也表现出差异，顺序为TD组<SD组<BD组。硬度测试显示，与对照组的210.4HV0.2相比，BD组、TD组和SD组的平均显微硬度分别提高到232.5 HV0.2、230.9 HV0.2和233.9 HV0.2，这些变化与晶粒尺寸的变化趋势一致。这种晶粒细化和Laves相的形态转变在不同程度上增强了材料的抗拉强度和屈服强度，同时BD组和特别是SD组还保持了材料的延展性。超声振动还均衡了材料力学性能，提高了抗拉强度、屈服强度和延展性，尤其在垂直扫描方向上，显示出较好的各向异性消除能力。应用可根据具体需求目标选用相应的超声振动方向或者复合使用以获得优异的Inconel718零件熔池流动、宏微观形貌、缺陷抑制和机械性能匹配。
关键字
激光定向能沉积；Inconel 718合金；超声振动方向；熔池流动；微观结构；机械性能
报告人
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