王洪泽2024年最新Additive Manufacturing论文：AlSi10Mg蓝色激光定向能量沉积过程中孔隙偏析和力学性能的影响
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Effects of hatch spacing on pore segregation and mechanical properties during blue laser directed energy deposition of AlSi10Mg
Wang A.; Wei Q.; Tang Z.; Oliveira J.P.; Leung C.L.A.; Ren P.; Zhang X.; Wu Y.; Wang H.; Wang H.
Published：2024-04-05
DOI：10.1016/j.addma.2024.104147
研究背景
在当今社会，制造业中的技术创新一直备受关注。然而，在蓝激光定向能沉积（BL-DED）过程中，关于孔隙分布和机械性能之间的关系仍存在一些问题。传统方法往往基于经验的试错，这种方式效率低下，需要更科学的方法来指导制造过程。
研究内容
最新研究表明，孔隙分离在BL-DED过程中是一个关键参数，直接影响材料的机械性能。这项研究系统比较了在不同孔距下AlSi10Mg双轨道中的孔隙特性、微观结构演变和热梯度。研究发现，在相邻沉积轨道重叠区域的边界上存在孔隙分离现象，这一区域的气孔数量几乎是熔融区其他区域的8倍。随着孔距的增加，孔隙分离在双轨道中显著减少。研究还揭示了孔隙分离更频繁出现在Si共晶网络边界处，这是由于α-Al在凝固过程中的细胞生长模式将气孔推向Si基共晶。通过电子背散射衍射结果发现，双轨道的晶粒取向与<101>方向密切相关，重叠区域表现出细小等轴和柱状晶粒结构的混合特征。研究结果显示，在孔距为1.6毫米（单轨道宽度的80%）时，BL-DED AlSi10Mg零件的极限抗拉强度为400±4 MPa，且孔隙分离最少。
研究意义
这项研究为BL-DED过程中的孔距提供了新的见解，揭示了孔隙缺陷、发育的Si共晶网络和凝固结构之间的关系。它挑战了传统的孔距选择策略，并提出了潜在的改进方案，有望提高BL-DED制造零件的质量和机械特性。
希望这篇文章能够帮助你更好地了解蓝激光定向能沉积中的孔隙分离和机械性能的研究进展。
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