线弧增材制造薄壁结构

微观结构可控

一种通过工艺参数优化实现薄壁结构表面与内部微观结构差异控制的增材制造构件。

Lichao, Zhang · Hongshan, Zhou · Jingyuan, Chen · 王红阳 · 刘伟嵬 · 张兆栋 · 宋刚 · 刘力铭 · Zhao, Zhang

Thin-Walled Structures 2024

具体参数

计算精度
{'zh': '96', 'en': '96'} %
等轴晶比例增幅
{'zh': '20.8', 'en': '20.8'} %
表面等轴晶尺寸（低流量）
{'zh': '0.33', 'en': '0.33'} mm
表面等轴晶尺寸（高流量）
{'zh': '0.23', 'en': '0.23'} mm
内部柱状晶宽度（低流量）
{'zh': '0.53', 'en': '0.53'} mm
内部柱状晶宽度（高流量）
{'zh': '0.42', 'en': '0.42'} mm

技术优势

预测精度高

所提出的气-热耦合模型经实验验证，温度与微观结构预测的计算精度可达96%。

预热提升等轴晶比例

预热从550 K提高到750 K，薄壁结构表面异质形核概率增加，等轴晶比例提高20.8%。

过冷气体细晶

将过冷气体流量从20 L/min提高到30 L/min，表面等轴晶尺寸从0.33 mm降至0.23 mm，内部柱状晶宽度从0.53 mm降至0.42 mm。

应用场景