Saýlanan lazer eritme programmalary üçin lazeriň üstki bejergisinde lazer bilen örtülen sonikasiýanyň material gurluşyna täsiri

Nature.com-a gireniňiz üçin sag boluň. Ulanylýan brauzer wersiýaňyzda CSS-iň çäkli goldawy bar. Iň oňat tejribe üçin täzelenen brauzeri ulanmagyňyzy maslahat berýäris (ýa-da Internet Explorer-de gabat geliş tertibini öçüriň). Şol aralykda, dowamly goldawy üpjün etmek üçin sahypany stil we JavaScript görkezmeris.
Önümçilik prosesinde önümleriň mikrostrukturasyna gözegçilik etmek üçin saýlama lazer eremegine esaslanýan täze mehanizm teklip edilýär. Bu mehanizm çylşyrymly intensiw modully lazer şöhlelenmesi arkaly eredilen howuzda ýokary intensiwlikli ultrases tolkunlarynyň döremegine bil baglaýar. Synag synaglary we san simulýasiýalary bu gözegçilik mehanizminiň tehniki taýdan mümkin bolup, häzirki zaman saýlama lazer eriş maşynlarynyň dizaýnyna netijeli goşulyp biljekdigini görkezýär.
Çylşyrymly şekilli bölekleriň goşmaça önümçiligi (AM) soňky onýyllyklarda ep-esli ösdi. Şeýle-de bolsa, saýlama lazer eremesi (SLM) 1,2,3, göni lazer metal çökdürilmegi4,5,6, elektron şöhlesiniň eremegi7,8 we beýlekiler 9,10 ýaly goşmaça önümçilik prosesleriniň dürli-dürli bolmagyna garamazdan, bölekler kemçilikli bolup biler. epitaksial dänäniň ösmegine we ep-esli gözenekliligine sebäp bolýan materiallar11. Netijeler, ýylylyk gradiýentlerine, sowadyş derejelerine we garyndy düzümine gözegçilik etmegiň ýa-da inçe deňleşdirilen däne gurluşlaryna ýetmek üçin dürli häsiýetleriň daşarky meýdanlary (mysal üçin, ultrases) arkaly goşmaça fiziki zarbalary ulanmagyň zerurdygyny görkezýär.
Köp sanly neşir wibrasiýa bejergisiniň adaty guýma proseslerinde gatylaşma prosesine edýän täsiri bilen gyzyklanýar14,15. Şeýle-de bolsa, köp mukdarda ereýän daşarky meýdany ulanmak islenýän material mikrostrukturasyny öndürmeýär. Suwuk fazanyň göwrümi az bolsa, ýagdaý düýpgöter üýtgeýär. Bu ýagdaýda daşarky meýdan gatylaşma prosesine ep-esli derejede täsir edýär. meýdanlar16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27, ýaýyň garyşmagy 28 we yrgyldama29, impulsly plazma ýaýlary 30,31 we beýleki usullar32. Daşarky ýokary güýçli ultrases ses çeşmesini ulanyp substrata dakyň (20 kHz) boşluk.
Bu işimizde, eredilen howuzy eredýän lazeriň özi tarapyndan döredilen ses tolkunlary bilen sonikirlemek arkaly austenitik poslamaýan polatlaryň däne gurluşyny üýtgetmegiň mümkinçiligini öwrendik. Lazer radiasiýa hadysasynyň ýagtylygy siňdiriji orta netijelere ultrases tolkunlarynyň emele gelmegi, materialyň mikrostrukturasyny üýtgedip biler. Bu lazer radiasiýasynyň intensiw moduliýasy. üstleri intensiwlik bilen modulirlenen lazer şöhlelenmesine sezewar bolan plitalar. Şonuň üçin tehniki taýdan lazer ýüzüni bejermek amala aşyrylýar. Şeýle-de bolsa, her bir gatlagyň üstünde, gatlak-gatlak gurlanda, tutuş göwrüme ýa-da sesiň saýlanan böleklerine täsir edilýär. Başgaça aýdylanda, bölek gatlak bilen gurlan bolsa, her gatyň lazer ýüzüni bejermek deňdir.
Ultrases şahly ultrases terapiýasynda, durýan ses tolkunynyň ultrases energiýasy komponentiň hemme ýerine paýlanýar, lazer şöhlelendirilen ultrases intensiwligi lazer radiasiýasynyň sorulýan ýerine ýakyn ýerde jemlenýär. SLM poroşok ýatak birleşdiriji maşynda sonotrod ulanmak çylşyrymly, sebäbi lazer radiasiýasyna sezewar bolan poroşok ýatagynyň ýokarky bölegi stasionar bolmaly däl. nola ýakyn we bölejikleriň tizligi bölekleriň ähli ýokarky ýüzünde iň ýokary amplituda eýe. Tutuş eredilen howuzyň içindäki ses basyşy, kebşirleýiş kellesi tarapyndan döredilen iň ýokary basyşyň 0,1% -inden ýokary bolup bilmez, sebäbi poslamaýan polatdan 20 kHz ýygylykly ultrases tolkunlarynyň tolkun uzynlygy \ (\ sim 0.3 ~ \ text {m} \), we çuňlugy adatça \ \ kawitasiýa boýunça kiçi bolup biler.
Göni lazer metal çökdürilişinde intensiwlik bilen modulirlenen lazer radiasiýasynyň ulanylmagynyň 35,36,37,38 gözlegiň işjeň ugrydygyny bellemelidiris.
Lazer radiasiýa hadysasynyň ortaça ýylylyk täsiri, kesmek 41, kebşirlemek, gatylaşdyrmak, burawlamak 42, ýerüsti arassalamak, ýerüsti erginlemek, ýerüsti polat 43 we ş.m. ýaly materiallary gaýtadan işlemek üçin 39, 40 lazer tehnikasynyň hemmesi üçin esas bolup durýar. Lazeriň oýlap tapylmagy materiallary gaýtadan işlemegiň täze ösüşlerine itergi berdi we deslapky netijeler köp sanly synlarda we monografiýalarda jemlendi44,45,46.
Sorag serişdesine lazirleme hereketini goşmak bilen, gurşawdaky islendik stasionar däl hereketiň, içindäki akustiki tolkunlaryň has köp ýa-da az netijeliligi bilen ýüze çykýandygyny bellemelidiris. Ilki bilen, esasy üns suwuklyklarda tolkunlaryň lazer tolgunmagyna we sesiň dürli ýylylyk tolgundyryş mehanizmlerine (termiki giňeliş, bugarmak, fazanyň geçiş döwründe göwrümiň üýtgemegi, gysylmagy we ş.m.) 47, 48, 49.N. goýmalary.
Bu meseleler soňra dürli konferensiýalarda ara alnyp maslahatlaşyldy we ultrases sesini lazer bilen tolgundyrmak lazer tehnologiýasynyň senagat goşundylarynda hem-de lukmançylyk 54 ulanylýar. Şonuň üçin, siňdiriji gurşawda impulsly lazer çyrasynyň hereket etmeginiň esasy düşünjesi döredildi diýip hasaplamak bolar. SLM öndürilen nusgalary ýüze çykarmak üçin lazer ultrases barlagy ulanylýar 55,56.
Lazer öndürýän şok tolkunlarynyň materiallara täsiri, goşmaça öndürilen bölekleri ýerüsti bejermek üçin ulanylýan lazer şok peeniniň esasydyr57,58,59. Şeýle-de bolsa, lazer şokuny güýçlendirmek nanosekunt lazer impulslaryna we mehaniki ýüklenen ýüzlere (meselem, suwuk gatlak bilen) 59 täsir edýär, sebäbi mehaniki ýüklemek ýokary basyşy ýokarlandyrýar.
Dürli fiziki meýdanlaryň gaty materiallaryň mikrostrukturasyna bolup biljek täsirlerini öwrenmek üçin synaglar geçirildi. Synag gurnamagynyň funksional diagrammasy 1-nji suratda görkezilýär. Erkin işleýiş re modeiminde işleýän YAG gaty berk lazer (impulsyň dowamlylygy \ (\ tau _L \ sim 150 ~ \ upmu \ text {s} \)) ulanylýar. süzgüçler, nyşandaky impuls energiýasy \ (E_L \ sim 20 ~ \ text {mJ} \) -den \ (E_L \ sim 100 ~ \ text {mJ} \) -e çenli üýtgeýär .Bir şöhle bölüjisinden şöhlelenýän lazer şöhlesi bir wagtyň özünde maglumat almak üçin fotodiod bilen iýmitlenýär we iki kalorimetr (uzak jogap wagty bilen fotodiodlar) ulanylýar. hadysany kesgitlemek we optiki güýji şöhlelendirmek üçin kuwwat ölçeýjileri (gysga jogap wagtlary bilen fotodiodlar (<10 ~ \ text {ns} \)) {m} \), fokus uzynlygy \ (160 ~ \ tekst {mm} \)) we nyşanyň üstündäki şöhle bel 60– \ (100 ~ \ upmu \ text {m} \).
Synag gurnamagynyň funksional shemasy: 1 - lazer; 2 - lazer şöhlesi; 3 - bitarap dykyzlyk süzgüji; 4 - sinhron fotodiod; 5 - şöhle bölüji; 6 - diafragma; 7 - hadysanyň şöhlesiniň kalorimetri; 8 - şöhlelenýän şöhläniň kalorimetri; 9 - hadysanyň şöhleleri; 10 - şöhlelendiriji şöhle; 11 - fokus linzasy; 12 - aýna; 13 - nusga; 14 - giň zolakly piezoelektrik geçiriji; 15 - 2D öwrüji; 16 - ýerleşýän mikrokontrol; 17 - sinhronizasiýa bölümi; 18 - dürli nusga alma nyrhlary bilen köp kanally sanly satyn alyş ulgamy; 19 - şahsy kompýuter.
Ultrases bejergisi aşakdaky ýaly amala aşyrylýar. Lazer erkin işleýär; şonuň üçin lazer impulsynyň dowamlylygy \ (\ tau _L \ sim 150 ~ \ upmu \ text {s} \) bolup, takmynan \ (1.5 ~ \ upmu \ text {s} \) birnäçe dowamlylykdan ybaratdyr. Lazer impulsynyň wagtlaýyn görnüşi we spektri pes ýygylykly konwertden we ýokary ýygylykly moduldan ybarat, ortaça ýygylygy {(0.7 ~) görkezilýär. materialyň gyzdyrylmagy we soňraky eremegi we bugarmagy, ýokary ýygylykly komponent fotoakustiki täsiri sebäpli ultrases ses titremesini üpjün edýär. Lazer tarapyndan döredilen ultrases impulsynyň tolkun formasy esasan lazer impulsynyň intensiwliginiň wagt görnüşi bilen kesgitlenýär. Bu \ (7 ~ \ text {kHz} \) -den \ (2 ~ \ text {MHz} \) -e çenli, we merkezi ýygylygy \ (~ 0.7 ~ \ text {MHz} \). erkin işleýän re laim lazeri.
Lazer impulsynyň intensiwliginiň wagtlaýyn paýlanyşy (a) we nusganyň arka ýüzündäki ses tizligi, lazer impulsynyň spektri (c) we ultrases impulsynyň (d) bir lazer impulsy (gök egrilik) üçin ortaça 300-den gowrak lazer impulsy (gyzyl egrilik).
Lazer impulsynyň pes ýygylykly konwertine we ýokary ýygylykly modulýasiýa laýyk gelýän akustiki bejerginiň pes ýygylykly we ýokary ýygylykly komponentlerini aç-açan tapawutlandyryp bileris. Lazer impulsynyň konwertinden emele gelen akustiki tolkunlaryň tolkun uzynlyklary \ (40 ~ \ text {cm} \); şonuň üçin akustiki signalyň giň zolakly ýokary ýygylykly komponentleriniň mikrostruktura esasy täsirine garaşylýar.
SLM-de fiziki prosesler çylşyrymly we şol bir wagtyň özünde dürli giňişlik we wagtlaýyn terezilerde bolup geçýär. Şonuň üçin köp ölçegli usullar SLM-iň teoretiki derňewi üçin has amatlydyr. Matematiki modeller ilki bilen köp fiziki bolmaly. Inert gaz atmosferasy bilen täsirleşýän mehanizm we termofizika, soňundan SLM-de material termiki ýükleriň häsiýetleri täsirli beýan edilip bilner.
\ (10 ​​^ {13} ~ \ text {W} cm} ^ 2 \) çenli güýç dykyzlygy bilen lokal şöhlelenme sebäpli \ (10 ​​^ 6 ~ \ text {K} / \ text {s} \) / \ text to çenli ýyladyş we sowadyş derejeleri.
Eritme-berkitme sikli 1 bilen \ (10 ​​~ \ text {ms} \) arasynda dowam edýär, bu sowadyş wagtynda ereýän zonanyň çalt berkleşmegine kömek edýär.
Nusga ýeriniň çalt gyzdyrylmagy ýerüsti gatlakda ýokary termoelastik stresleriň emele gelmegine getirýär. Poroşok gatlagynyň ýeterlik (20% -e çenli) bölegi güýçli bugarýar63, bu bolsa lazer ablasiýasyna jogap hökmünde goşmaça basyş ýüküni döredýär. Netijede, induksiýa ştammy bölek geometriýasyny ep-esli ýoýýar, esasanam lazer langerinde ýokary gyzdyryş tizligi. substrat. stresserli stres we ştamm paýlanyşy barada takyk mukdar maglumatlary almak üçin, ýylylyk we köpçülikleýin geçiriş bilen baglanyşykly elastik deformasiýa meselesiniň mezoskopiki simulýasiýasy amala aşyrylýar.
Modeliň dolandyryş deňlemeleri (1) ýylylyk geçirijiliginiň fazanyň ýagdaýyna (poroşok, ereýän, polikristally) we temperatura, (2) üznüksiz ablasiýa we termolastiki giňelme deňlemesinden soň elastik deformasiýanyň üýtgemegine bagly bolan durnuksyz ýylylyk geçiriş deňlemelerini öz içine alýar. Serhet bahasy meselesi eksperimental şertler bilen kesgitlenýär. bugarýan materialyň doýgun bug basyşyny hasaplamaga esaslanýar. Termolastik stresiň temperatura tapawudyna proporsional bolan ýerinde elastoplastiki stres-dartyş gatnaşygy ulanylýar. Nominal güýç üçin (300 ~ \ text {W} \), ýygylyk \ (10 ​​^ 5 ~ \ text {Hz} \), aralyk koeffisiýenti 100 we \ (200 {m} \ up).
3-nji suratda, makroskopiki matematiki modeli ulanyp, eredilen zonany san taýdan simulýasiýa etmegiň netijeleri görkezilýär. Birleşme zonasynyň diametri \ (200 ~ \ upmu \ text {m} \) (\ (100 ~ \ upmu \ text {m} \) radiusy) we \ (40 ~ \ upmu \ text {m} \) çuňlugy bilen görkezilýär. impuls modulýasiýasynyň aralyk faktory. heatingyladyş \ (V_h \) we sowadyş \ (V_c \) nyrhlary degişlilikde \ (10 ​​^ 7 \) we \ (10 ​​^ 6 ~ \ text {K} / \ text {s} \) tertipde. Bu bahalar öňki analizimiz bilen oňat gabat gelýär. substrata ýylylygy aýyrmak üçin ýeterlik däl. Şonuň üçin \ (t = 26 ~ \ upmu \ text {s} \) üstünde temperaturanyň iň ýokary derejesi (4800 ~ \ text {K} \) bolýar. Materialyň güýçli bugarmagy nusga ýüzüniň aşa basyşa we gabygynyň döremegine sebäp bolup biler.
316L nusga plastinkasynda ýekeje lazer impulsynyň eremeginiň zonasynyň sanly simulýasiýa netijeleri. Impulsyň başyndan eredilen howuzyň çuňlugyna çenli iň ýokary baha ýetýän wagt \ (180 ~ \ upmu \ text {s} \). indiki bölüm. Şonuň üçin iki izoliniň (izotermler \ (T = T_L \) we izobarlar \ (\ sigma = \ sigma _V (T) \)) arasyndaky domende, gaty faza mikrostrukturanyň üýtgemegine sebäp bolup biljek güýçli mehaniki ýüklere sezewar edilýär.
Bu täsir 4a-njy suratda hasam düşündirilýär, bu ýerde eredilen zonadaky basyş derejesi wagt we ýerden uzaklyk funksiýasy hökmünde meýilleşdirilýär. Ilki bilen, basyşyň özüni alyp barşy ýokardaky 2-nji suratda görkezilen lazer impulsynyň intensiwliginiň modulirlemegi bilen baglanyşyklydyr. yrgyldama aýratynlyklary \ (500 ~ \ text {kHz} \) ýygylygy hökmünde. Bu ultrases basyş tolkunlarynyň üstünde emele gelip, soňra substrata ýaýramagyny aňladýar.
Ereýän zonanyň golaýyndaky deformasiýa zonasynyň hasaplanan aýratynlyklary 4b suratda görkezilýär. Lazer ablasiýasy we termoelastiki stres substrata ýaýraýan elastik deformasiýa tolkunlaryny döredýär. Suratdan görnüşi ýaly, stres emele gelmegiň iki basgançagy bar. \ basyş. Bu stres lazer ablasiýasy sebäpli ýüze çykýar we gözegçilik nokatlarynda hiç hili termolastik stres ýüze çykmady, sebäbi ilkinji ýylylyk täsir edýän zona gaty azdy. Heatylylyk substrata ýaýranda, gözegçilik nokady ýokary termoelastiki stres döredýär \ (40 ~ \ text {MPa} \).
Alnan modulirlenen stres derejeleri gaty suwuk interfeýsine ep-esli täsir edýär we gatylaşma ýoluny dolandyrýan dolandyryş mehanizmi bolup biler. Deformasiýa zonasynyň ululygy ereýän zonanyňkydan 2-3 esse uludyr. 3-nji suratda görkezilişi ýaly, ereýän izotermiň ýerleşýän ýeri we hasyl stresine deň bolan stres derejesi deňeşdirilýär. dessine wagta baglylykda {m} \).
Şonuň üçin impulsly lazer bilen örtügiň çylşyrymly modulýasiýasy ultrases sesine eltýär. Ultrasonik ýüklemezden SLM bilen deňeşdirilende mikrostrukturany saýlamak ýoly başga. Düzedilmedik durnuksyz sebitler döwürleýin gysylma sikllerine we berk fazada uzalmagyna sebäp bolýar. Şonuň üçin täze däne araçäkleriniň we subgrain çäkleriniň döredilmegi mümkin bolup biler. impuls modulýasiýa bilen döredilen ultrases sesli SLM prototipi. Bu ýagdaýda başga ýerde ulanylýan 26 pizzoelektrik induktor aýrylyp bilner.
(a) Simmetriýanyň oky boýunça 0, 20 we \ (40 ~ \ upmu \ text {m} \) üstünden dürli aralyklarda hasaplanylýan wagt funksiýasy hökmünde basyş.
Synaglar AISI 321H poslamaýan polat plitalarda ölçegleri \ (20 \ 20 20 gezek 5 ~ \ text {mm} \) geçirildi. Her lazer impulsyndan soň plastinka hereket edýär \ (50 ~ \ upmu \ text {m} \), we nyşanyň üstündäki lazer şöhlesiniň bili takmynan (100 ~ \ upmu \ text {m} \) dowam etdirilýär. ähli ýagdaýlarda, lazer radiasiýasynyň yrgyldama komponentine baglylykda aýrylan zona sonikasiýa edildi. Bu ortaça däne meýdanynyň 5 esse azalmagyna getirýär. 5-nji suratda lazer eredilen sebitiň mikrostrukturasynyň soňraky gaýtadan dikeldiş siklleriniň sany bilen üýtgemegi görkezilýär.
Bölekler (a, d, g, j) we (b, e, h, k) - lazer eredilen sebitleriň mikrostrukturasy, bölekler (c, f, i, l) - reňkli däneleriň meýdany paýlanyşy. Kölege, gistogrammany hasaplamak üçin ulanylýan bölejikleri aňladýar. Reňkler däne sebitlerine gabat gelýär (gistogrammanyň ýokarsyndaky reňk çyzgysyna serediň. Bölekler (ac) bejerilmedik poslamaýan polatdan, bölekler (df), (gi), (jl) 1, 3 we 5 remeltlere laýyk gelýär.
Lazer impulsynyň energiýasy indiki geçişleriň arasynda üýtgemänsoň, eredilen zonanyň çuňlugy birmeňzeşdir. Şonuň üçin indiki kanal öňki kanalyny doly “örtýär”. Şeýle-de bolsa, gistogramma geçişleriň sanynyň köpelmegi bilen orta we orta däne meýdanynyň azalýandygyny görkezýär. Bu lazeriň eremegine däl-de, substratda hereket edýändigini görkezip biler.
Dänäni arassalamak eredilen howuzyň çalt sowadylmagy sebäpli bolup biler 65. Poslamaýan polat plitalaryň (321H we 316L) üstleri atmosferada (6-njy surat) we wakuumda (7-nji surat) üznüksiz tolkun lazer şöhlelenmesine sezewar bolan başga bir synag synaglary geçirildi, ortaça lazer güýji (degişlilikde 300 W we 100 W) sütün gurluşy syn edildi.
Üznüksiz tolkun lazeriniň lazer bilen eredilen sebitiniň mikrostrukturasy (300 Wt hemişelik kuwwat, 200 mm / s skaner tizligi, AISI 321H poslamaýan polat).
(a) Mikrostruktura we (b) lazer bilen eredilen sebitiň üznüksiz tolkun lazeri bilen wakuumda (100 W hemişelik güýji, 200 mm / s skaner tizligi, AISI 316L poslamaýan polat) \ (\ sim 2 ~ \ text {mbar} \).
Şonuň üçin lazer impulsynyň intensiwliginiň çylşyrymly modulirlemeginiň emele gelen mikrostruktura ep-esli derejede täsir edýändigi aýdyň görkezilýär. Bu täsiriň tebigatda mehaniki bolup, erginiň şöhlelenýän ýerinden nusga çuňlugyna ýaýraýan ultrases ses titremeleriniň döremegine sebäp bolýandygyna ynanýarys. 13, 26, 34, 66, 67 daşarky pizzoelektrik transduserleri we sonotrodalar bilen birleşdirilen netijeler. garyndy 26 we poslamaýan polat 34 netijesi. Mümkin bolan mehanizm aşakdaky ýaly çaklanylýar. Uly ultrases, situ sinhrotron rentgen şekillendirişinde ultrafastda görkezilişi ýaly akustiki kawitasiýa sebäp bolup biler. Kawitasiýa köpürjikleriniň çökmegi eriş materialynda şok tolkunlaryny döredýär, öňdäki basyşy güýçli kritiki tolkunlar bolup biler. köp mukdarda suwuklyklar, gatlak-gatlak goşundy önümçiliginiň adaty sütün däne gurluşyny bozýar.
Bu ýerde, güýçli sonikasiýa arkaly strukturalaýyn üýtgemeler üçin jogapkär başga bir mehanizmi teklip edýäris. Güýçlenenden dessine, eriş nokadyna ýakyn ýokary temperaturada bolýar we gaty pes hasyl bolýar. Güýçli ultrases tolkunlary plastmassa akymynyň gyzgyn, gaty berk materialyň däne gurluşyny üýtgetmegine sebäp bolup biler. bu çaklamany synap görüň, eriş nokadynyň golaýynda hasyl stresiniň hereketine baha bermek üçin AISI 316 L polata meňzeş Fe-Cr-Ni kompozisiýasynyň molekulýar dinamikasyny (MD) simulýasiýa etdik. Hasyl stresini hasaplamak üçin 70, 71, 72, 73-de jikme-jik görkezilen MD gyrkym stresini gowşatmak usulyny ulanýardyk. MD simulýasiýalary başga bir ýerde çap ediler. Temperaturanyň funksiýasy hökmünde hasyl stresiniň MD hasaplama netijeleri, bar bolan tejribe maglumatlary we beýleki bahalandyrmalar bilen birlikde 8-nji suratda görkezilýär77,78,79,80,81,82.
AISI 316 derejeli poslamaýan polatdan we MD simulýasiýalarynyň temperaturasyna garşy model kompozisiýasy üçin peýdaly stres. Salgylardan eksperimental ölçegler: (a) 77, (b) 78, (c) 79, (d) 80, (e) 81. salgylanmak. kemçiliksiz çäksiz ýekeje kristal üçin \ (\ vartriangleleft \) we Hall-Petch gatnaşyklarynyň ölçegleri \ (d = 50 ~ \ upmu \ text {m} \) arkaly ortaça däne ululygyny göz öňünde tutup, çäkli däneler üçin \ (\ vartriangleright \).
\ (T> 1500 ~ \ text {K} \) hasyl stresiniň (40 ~ \ text {MPa} \) aşak düşýändigini görmek bolýar. Beýleki tarapdan, lazer bilen döredilen ultrases amplitudasynyň \ (40 ~ \ text {MPa} \) (4b surata serediň), gyzgyn materialda plastmassa akymyny güýçlendirmek üçin ýeterlikdigini çaklaýar.
SLM döwründe 12Cr18Ni10Ti (AISI 321H) austenit poslamaýan poladyň mikrostrukturasynyň emele gelmegi çylşyrymly intensiw modulirlenen impulsly lazer çeşmesini ulanyp synag synagynda geçirildi.
Lazeriň ereýän zonasyndaky däne ululygynyň peselmegi, 1, 3 ýa-da 5 geçenden soň yzygiderli lazeriň aýrylmagy sebäpli tapyldy.
Makroskopiki modellemek, ultrases deformasiýasynyň gatylaşma frontuna oňyn täsir edip biljek sebitiniň takmynan ululygynyň \ (1 ~ \ text {mm} \) çenli boljakdygyny görkezýär.
Mikroskopik MD modeli, AISI 316 austenit poslamaýan poladyň öndürijilik güýjüniň ereýän nokadynyň golaýynda \ (40 ~ \ text {MPa} \) ep-esli azalandygyny görkezýär.
Alnan netijeler, çylşyrymly modulirlenen lazeri gaýtadan işlemek arkaly materiallaryň mikrostrukturasyna gözegçilik etmegiň usulyny teklip edýär we impulsly SLM tehnikasynyň täze üýtgeşmelerini döretmek üçin esas bolup biler.
Liu, Y. we ş.m. TiB2 / AlSi10Mg in-situ mikrostruktura ewolýusiýasy we mehaniki aýratynlyklary lazer saýlama eremesi bilen [J] .J. Alloys.compound.853, 157287. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157287 (2021)
Gao, S. we başgalar. 316L poslamaýan poladyň [J] lazeriň saýlama eremeginiň däne araçäk in engineeringenerligi. “Alma Mater” Journalurnaly, 366–377.https: //doi.org/10.1016/j.actamat.2020.09.015 (2020).
Chen, X. & Qiu, C. Lazerde eredilen titanium erginlerini lazer bilen gyzdyrmak arkaly güýçlendirilen süýümli sandwiç mikrostrukturalarynyň ýerinde ösüş. 10, 15870.https: //doi.org/10.1038/s41598-020-72627-x (2020).
Azarniýa, A. we ş.m. Ti-6Al-4V bölekleriniň lazer metal çökdürilmegi (LMD) arkaly goşmaça önümçiligi: proses, mikrostruktura we mehaniki aýratynlyklar.J. Alloys.compound.804, 163–191.https: //doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.04.255 (2019).
Kumara, C. ş.m.
Busey, M. we ş.m. Parametrik Neutron Bragg Edge şekillendiriş lazer şok peening.science.Rep tarapyndan bejerilen goşmaça öndürilen nusgalary şekillendiriş okuwy. 11, 14919.https: //doi.org/10.1038/s41598-021-94455-3 (2021).
Tan, X. we ş.m. Ti-6Al-4V-iň ajaýyp mikrostrukturasy we mehaniki aýratynlyklary, elektron şöhlesiniň eremegi bilen goşmaça ýasalýar.


Iş wagty: 10-2022-nji fewral