选区激光熔融GH4169增材微缺陷的飞秒激光去除工艺及结构扰动影响研究

1

作者 范丽莎 阚星普 +7 位作者 喻登宇 张硕文 吴岭 王廷斌 赵天真 张迪 项一侯 姚建华 《表面技术》 北大核心 2025年第24期79-89,137,共12页

目的解决增材制造GH4169合金表面球化缺陷难以高效、高精度去除的难题,提升增材制造件表面质量与服役性能。方法采用飞秒激光器在氩气气氛下对带有球化缺陷的增材制造GH4169试样进行表面球化缺陷去除实验;基于正交实验设计,研究激光功... 目的解决增材制造GH4169合金表面球化缺陷难以高效、高精度去除的难题,提升增材制造件表面质量与服役性能。方法采用飞秒激光器在氩气气氛下对带有球化缺陷的增材制造GH4169试样进行表面球化缺陷去除实验;基于正交实验设计,研究激光功率、轨迹重叠率LO、光斑重叠率PO及光斑大小df对去除效率与表面质量的影响规律,并结合多手段表征与有限元仿真分析烧蚀机制。结果当激光功率30 W、LO=50%、PO=80%、离焦量≤90µm时,球化缺陷的去除步长达4.65μm且围球化缺陷凹槽式烧蚀损伤最小;累计20次扫描后球化缺陷高度由153.8μm降至20.5μm,基本完成缺陷去除;烧蚀过程中由于球化结构扰动作用形成围缺陷凹槽,深度约9μm。飞秒激光烧蚀有效清除了表面氧化膜,表面O含量(质量分数)由6.67%降至5.58%,Ni、Ti、Cr含量(质量分数)变化<1%;表面硬度从364HV提升至409HV,增幅达12.3%;表面润湿接触角由96.7°降低至82.5°,润湿性显著改善。理论仿真表明,球化结构衍射导致激光能量在球化缺陷边缘能量集中、电场强度呈波纹放射状分布,从而形成了围缺陷凹槽烧蚀。结论飞秒激光烧蚀可针对增材制造GH4169表面球化缺陷实现高效率、高精度的定点去除,同步改善表面硬度与润湿性,对基体成分影响小,为增材制造在线修复提供了可靠技术路径。 展开更多

关键词 GH4169合金 球化缺陷 飞秒激光去除 光场扰动 增材制造

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功能梯度材料亚表面缺陷的热波多重散射问题 被引量：4

2

作者 马晓波 谈和平 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1507-1509,共3页

基于热传导波动模型,采用波函数展开法,研究了半无限功能梯度材料亚表面球形缺陷的热波多重散射。给出了热波散射的一般解。温度波由调制光束在材料表面激发,球形缺陷表面的边界条件为绝热,非均匀参数为指数函数变化。分析了结构几何参... 基于热传导波动模型,采用波函数展开法,研究了半无限功能梯度材料亚表面球形缺陷的热波多重散射。给出了热波散射的一般解。温度波由调制光束在材料表面激发,球形缺陷表面的边界条件为绝热,非均匀参数为指数函数变化。分析了结构几何参数和物理参数对温度分布的影响,并给出了温度变化的数值结果。本研究可为功能梯度材料的分析研究、物理反问题和红外热波成像等提供理论基础和参考数据。 展开更多

关键词 功能梯度材料 非Fourier导热 热波多重散射 亚表面缺陷

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消除风电球铁件表面缺陷的涂料组合应用 被引量：4

3

作者 崔峰 刘玉林 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期961-963,共3页

介绍了与涂料相关的铸件粘砂和表面球化衰退等铸造缺陷,并通过选择最佳的涂料搭配和使用方法,有效地解决了上述铸件缺陷,取得了良好的效果。

关键词 风电铸件 球化衰退 表面缺陷 涂料

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半无限体亚表面球形缺陷的热波多重散射 被引量：2

4

作者 马晓波 谈和平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1565-1568,1598,共5页

基于非傅里叶热传导波动型方程,采用镜像方法和波函数展开法,研究了半无限固体结构中亚表面球型缺陷的热波多重散射问题.基于热传导波动模型给出了热波散射问题的一般解.温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热.分析... 基于非傅里叶热传导波动型方程,采用镜像方法和波函数展开法,研究了半无限固体结构中亚表面球型缺陷的热波多重散射问题.基于热传导波动模型给出了热波散射问题的一般解.温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热.分析了结构几何和物理参量对温度分布的影响,给出了温度变化的数值结果.研究结果可为固体材料激光测试、红外热波成像等问题提供理论基础和参考数据. 展开更多

关键词 热波散射 多重散射 非傅里叶导热 波动模型 球形缺陷

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石墨的球状生长——球墨铸铁基础理论的最新发展(二) 被引量：16

5

作者 周继扬 《现代铸铁》 CAS 2002年第4期1-6,共6页

球形晶体的结晶学条件要求雏晶必须有大量辐射对称的小角分枝;此外,这些小角度分枝应具备“规则分枝”特征(即相同的生长习性与生长速度)。在众多球化理论中,缺陷生长理论较符合球形晶结晶学原理,而石墨的缺陷生长与熔液结晶时的过冷有... 球形晶体的结晶学条件要求雏晶必须有大量辐射对称的小角分枝;此外,这些小角度分枝应具备“规则分枝”特征(即相同的生长习性与生长速度)。在众多球化理论中,缺陷生长理论较符合球形晶结晶学原理,而石墨的缺陷生长与熔液结晶时的过冷有密切关系,化学成分、冷却速度等工艺因素都通过动力过冷、成分过冷、热学过冷影响石墨螺型缺陷决定最终生长成的石墨形状。对石墨球在奥氏体晕圈(壳)包围下生长过程进行了研究。用彩色金相方法揭示出奥氏体壳的形成过程并将奥氏体壳分为快封闭、慢封闭、不封闭三种类型,讨论了它们与石墨畸变的关系。快封闭的奥氏体壳保证得到圆整的石墨球,慢封闭与不封闭都使石墨形成畸形。 展开更多

关键词 球墨铸铁 球形晶体 缺陷生长 螺型缺陷 奥氏体壳

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风电机组球墨铸铁件缩松缺陷分析与改进方法 被引量：3

6

作者 胡鹏 杨兆忠 +2 位作者 周贝 陈文权 谭斌 《铸造技术》 CAS 北大核心 2016年第3期585-587,共3页

针对风电机组主机架在两种不同铸造工艺方案下不同位置出现的缩松进行分析,结果表明,其缩松原因主要为三壁交叉和厚大断面处容易形成铸造热节,导致最后凝固时形成缩松缺陷。通过主机架结构优化和工艺方案调整的方法可降低缩松率。

关键词 风电机组 主机架 球墨铸铁 缩松

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三维球形拐角内壁缺陷形状的红外定量计算 被引量：1

7

作者 关荣华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期456-459,共4页

用红外技术、导热反问题计算及计算机技术相结合诊断工业热设备内壁缺陷的方法,因涉及到复杂的数学问题并受设备几何形状的限制,而具有挑战性。用该方法对三维球形拐角内壁缺陷进行计算。利用红外热像仪获取内壁形状未知设备的外壁温度... 用红外技术、导热反问题计算及计算机技术相结合诊断工业热设备内壁缺陷的方法,因涉及到复杂的数学问题并受设备几何形状的限制,而具有挑战性。用该方法对三维球形拐角内壁缺陷进行计算。利用红外热像仪获取内壁形状未知设备的外壁温度场,将其作为强制边界条件,结合传热反问题计算,推导出了该形状内壁曲面的普适方程,从而确定缺陷的位置及尺寸,并从理论上证明了该方法的可行性,为这类缺陷的诊断提供了基础。给出的数学方法具有普适性,可应用到内部边界为第二及第三类条件的情况中。 展开更多

关键词 三维球形拐角 内壁缺陷 红外定量计算

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球铁中的灰斑缺陷及其断裂特征的研究 被引量：1

8

作者 郭小燕 侯绪荣 +2 位作者 陈俊山 孙海涛 丛建臣 《铸造技术》 CAS 北大核心 1996年第4期18-20,共3页

用ＪＸＡ－８４０扫描电镜对球铁灰斑处的断口形貌进行了观察，用能谱仪定量分析了灰斑中夹渣的成分．结果表明，灰斑是导致脆性断裂的主要原因，其大小、位置直接影响材料的强度和韧性．灰斑由密集的球状石墨和夹渣组成，夹渣的成分主... 用ＪＸＡ－８４０扫描电镜对球铁灰斑处的断口形貌进行了观察，用能谱仪定量分析了灰斑中夹渣的成分．结果表明，灰斑是导致脆性断裂的主要原因，其大小、位置直接影响材料的强度和韧性．灰斑由密集的球状石墨和夹渣组成，夹渣的成分主要来源于原铁水所含的硫、球化剂。 展开更多

关键词 灰斑 缺陷 断裂 球墨铸铁

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QT600-3、QT450-10球墨铸铁件的铸造技术 被引量：4

9

作者 聂小武 鲁世强 王克鲁 《铸造工程》 2008年第1期23-25,共3页

根据球墨铸铁铸造的理论依据，结合具体生产实践，对QT600—3、QT450—10的铸造工艺进行了实验研究和分析，并分别设计了相应的解决措施去消除缺陷，然后通过大批量生产和跟踪调查，对措施的有效性进行了改进、修正和评价，使铸造工艺... 根据球墨铸铁铸造的理论依据，结合具体生产实践，对QT600—3、QT450—10的铸造工艺进行了实验研究和分析，并分别设计了相应的解决措施去消除缺陷，然后通过大批量生产和跟踪调查，对措施的有效性进行了改进、修正和评价，使铸造工艺更合理。综合多年的实践，介绍了球墨铸铁件在生产工艺过程中的优质控制，通过严格控制化学成分、生产工艺过程，使球化、孕育处理效果较好，达到了所需球墨铸铁的性能指标，获得了较好的技术经济效果。 展开更多

关键词 球墨铸铁 铸造工艺 缺陷分析

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三维半球壳热设备运行状态的红外诊断 被引量：1

10

作者 康文秀 关荣华 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期571-572,共2页

在红外测温技术中,把计算三维球壳热设备内部温度分布及内壁缺陷的方法推广到三维半球壳热设备,为此类设备内部运行状态的实时监测提供了理论依据。

关键词 半球壳热设备 温度分布 红外技术 内壁缺陷

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球墨铸铁曲轴缺陷与统计分析

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作者 张维 李坚 梅细凤 《南昌航空工业学院学报》 CAS 1997年第4期81-85,共5页

本文介绍了在某球墨铸铁曲轴生产厂，采用磁粉和超声波无损检测方法对曲轴进行探伤，并对探伤中发现缺陷进行了统计分析，找出了缺陷多发部位，并就产生缺陷的原理及形成机理进行了分析，提出了相应的预防措施，以期对球墨铸铁曲轴生产... 本文介绍了在某球墨铸铁曲轴生产厂，采用磁粉和超声波无损检测方法对曲轴进行探伤，并对探伤中发现缺陷进行了统计分析，找出了缺陷多发部位，并就产生缺陷的原理及形成机理进行了分析，提出了相应的预防措施，以期对球墨铸铁曲轴生产者有所帮助。 展开更多

关键词 球墨铸铁 曲轴 缺陷 统计分析 内燃机

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球墨铸铁活塞环双片铸造工艺研究

12

作者 卜金纬 黄根良 《铸造技术》 EI CAS 北大核心 2006年第7期693-695,共3页

通过对球墨铸铁活塞环浇注工艺及存在缺陷的分析,认为材料的成分、铸造工艺参数的不稳定是产生球化不良、缩松、金相组织不合格等各种铸造缺陷的主要因素。椐此采取控制铁液的碳当量,正确的执行球化、孕育处理工艺,加大铸型的刚度,控制... 通过对球墨铸铁活塞环浇注工艺及存在缺陷的分析,认为材料的成分、铸造工艺参数的不稳定是产生球化不良、缩松、金相组织不合格等各种铸造缺陷的主要因素。椐此采取控制铁液的碳当量,正确的执行球化、孕育处理工艺,加大铸型的刚度,控制铸件的冷却速度等措施,经实际生产,有效地避免或减轻了这些缺陷,获得了良好的结果。 展开更多

关键词 隶墨铸铁 活塞环 铸造缺陷

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球罐焊缝错边缺陷合于使用安全评定方法研究 被引量：2

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作者 孙佳琳 陈鲲鹏 王泽武 《化工设备与管道》 CAS 2016年第1期13-16,54,共5页

针对目前GB/T 19624—2004没有明确球罐超标错边缺陷的评估方法,文章基于API 579合于使用原则,对某含焊缝错边超标缺陷的大型球罐进行了三级评定,重点对第三级评定中有限元数值方法进行了探讨,通过建立与实际错边情况相符的非对称三维... 针对目前GB/T 19624—2004没有明确球罐超标错边缺陷的评估方法,文章基于API 579合于使用原则,对某含焊缝错边超标缺陷的大型球罐进行了三级评定,重点对第三级评定中有限元数值方法进行了探讨,通过建立与实际错边情况相符的非对称三维实体模型,对错边缺陷高应力区进行了合于使用安全评定。研究成果可为今后同类缺陷问题的安全评定提供一种可行的解决方法。 展开更多

关键词 球罐 错边缺陷 合于使用评价 三级评定

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含错边缺陷球罐的有限元计算及分析 被引量：1

14

作者 陈仲波 杨晓翔 郭金泉 《化工设备与管道》 CAS 2006年第2期7-10,共4页

应用有限单元法对含错边缺陷的球罐进行了应力分析,讨论了球罐的两向应力变化规律及其弯曲应力分布规律。同时,对影响应力集中系数的各个参量进行研究,得到了错边球罐应力集中系数随这些参量变化的规律,并且把有限元计算得出的结果与矢... 应用有限单元法对含错边缺陷的球罐进行了应力分析,讨论了球罐的两向应力变化规律及其弯曲应力分布规律。同时,对影响应力集中系数的各个参量进行研究,得到了错边球罐应力集中系数随这些参量变化的规律,并且把有限元计算得出的结果与矢田错边公式的计算结果进行比较。 展开更多

关键词 球罐 错边 有限元 应力集中

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GCr15轴承钢球化退火组织缺陷分析及解决方法 被引量：3

15

作者 齐锐 王德勇 卢秉军 《热加工工艺》 北大核心 2021年第8期137-139,共3页

为了解决GCr15轴承钢在球化退火过程中所产生的球化不充分、球化组织较差问题,对GCr15轴承钢球化退火钢材进行了取样,并分析了其缺陷组织。结果表明,此批钢材球化组织缺陷产生的原因是原始钢材组织不均匀,网状渗碳体较严重,球化温度过... 为了解决GCr15轴承钢在球化退火过程中所产生的球化不充分、球化组织较差问题,对GCr15轴承钢球化退火钢材进行了取样,并分析了其缺陷组织。结果表明,此批钢材球化组织缺陷产生的原因是原始钢材组织不均匀,网状渗碳体较严重,球化温度过高或保温时间过长,保温后冷速过快。工艺调整后,将钢材先进行正火处理,得到了均匀、无网状碳化物的原始组织,再将球化加热温度降低到790℃,冷却速度控制在20℃/h,最终得到了细小、均匀,完全球化的粒状珠光体组织,满足了标准要求。 展开更多

关键词 轴承钢 GCR15 球化退火 组织缺陷

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大断面曲轴表层局部球化不良缺陷的分析防止 被引量：4

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作者 张敏之 鲁栋 +3 位作者 许景峰 时晓 杨淑欣 崔宝安 《铸造设备与工艺》 2017年第1期47-48,57,共3页

通过对曲轴表面缺陷进行金相检测及电镜分析,确定了曲轴表层局部球化不良缺陷的特征并对产生的原因进行分析,制定了整改方案并进行验证。经过生产验证表层局部球化不良缺陷得到有效解决,铸件质量得到显著提高。

关键词 曲轴 表层 球化不良

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风电机组球墨铸铁件缩松分析及预防措施 被引量：5

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作者 李肖霞 王京丽 杨扩岭 《铸造技术》 CAS 2021年第7期601-602,616,共3页

从铸件本身的结构、砂型的质量、浇注系统设计、熔炼和浇注温度五个角度分析了风电机组球墨铸铁件缩松缺陷的产生原因,并从化学成分控制、铸造工艺控制、冶炼工艺控制三个方面提出了预防措施,有效避免缩松缺陷的产生。

关键词 风电机组 球磨铸铁 缩松 原因分析 预防措施

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热模法大口径2GS球铁管承口夹渣缺陷的防止 被引量：1

18

作者 卢彦会 李朝晖 +1 位作者 李晓勤 白占顺 《大型铸锻件》 2010年第4期26-27,29,共3页

通过对大口径球铁管球化处理及浇注工艺进行研究,确认承口充型时间、承口凝固速度、涂料的强度及覆盖剂中的铁屑是形成热模法球铁管承口夹渣的主要因素。为了避免承口夹渣缺陷,同时进一步降低球化工序成本,我们对球化处理工艺及浇注工... 通过对大口径球铁管球化处理及浇注工艺进行研究,确认承口充型时间、承口凝固速度、涂料的强度及覆盖剂中的铁屑是形成热模法球铁管承口夹渣的主要因素。为了避免承口夹渣缺陷,同时进一步降低球化工序成本,我们对球化处理工艺及浇注工艺进行改进,提高了产品的质量,取得良好的经济效益。 展开更多

关键词 球墨铸铁管 球化 缺陷

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基于ProCAST的制动铸件精确成形数值模拟与工艺提升 被引量：8

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作者 张云平 《精密成形工程》 北大核心 2022年第9期97-103,共7页

目的针对排气制动阀铸造工艺控制不当会产生缺陷这一问题,结合模拟分析,提出合理的铸造工艺方案,以减少铸件缺陷。方法基于ProCAST软件对蝶阀阀体铸造工艺进行模拟,研究阀体铸件在充型、凝固过程中的速度场、温度场、固相率分布和缺陷分... 目的针对排气制动阀铸造工艺控制不当会产生缺陷这一问题,结合模拟分析,提出合理的铸造工艺方案,以减少铸件缺陷。方法基于ProCAST软件对蝶阀阀体铸造工艺进行模拟,研究阀体铸件在充型、凝固过程中的速度场、温度场、固相率分布和缺陷分布,并根据模拟结果对工艺进行优化。结果添加侧冒口和冷铁后,阀体的缩松缩孔缺陷得到了有效控制,缺陷体积减少了95%以上,获得了完整铸件。结论通过铸造模拟有效指导了排气制动用蝶阀的生产实践,优化了生产工艺,节约了生产成本。 展开更多

关键词 PROCAST 排气制动阀 球墨铸铁 数值模拟 铸造缺陷

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ML40Cr冷镦钢镦制六角头螺栓开裂原因分析

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作者 卞恺 黄飞 张杨 《冶金标准化与质量》 2022年第4期24-26,共3页

通过化学成分分析、金相检验及EDS能谱分析等对ML 40Cr冷镦钢镦制六角头螺栓开裂的原因进行了分析,结果表明:冷镦钢的表面缺陷、球化退火组织不均及球化不良,导致材料的塑性不足,镦制时表面起裂,并向心部扩展,造成了镦制六角头螺栓时开裂。

关键词 冷镦钢 表面缺陷 球化退火 开裂

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