南京航空航天大学科研创新基金(S0403-061) 作品数:12 被引量:107 H指数:7 相关作者: 沈以赴 顾冬冬 杨家林 王洋 李守卫 更多>> 相关机构: 南京航空航天大学 中国工程物理研究院 高能束流加工技术国防科技重点实验室 更多>> 发文基金: 中国航空科学基金 南京航空航天大学科研创新基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 金属学及工艺 航空宇航科学技术 更多>>
铜基金属粉末选区激光烧结的工艺研究 被引量:10 2005年 优化工艺参数(激光功率275~425 W,扫描速率0.04~0.06 m/s,扫描间距0.15~0.30 mm),对多组份铜基金属粉末(组份包括纯Cu,预合金CuSn和预合金CuP)进行了选区激光烧结(SLS)实验,其成形机制为粉末部分熔化状态下的液相烧结机制.在保证适宜的成形机制的前提下,研究了激光功率、扫描速率、扫描间距、铺粉厚度等工艺参数对烧结组织及性能的影响.结果表明,适当增加激光功率或减小扫描速率能改善烧结致密度及组织连续性.减小扫描间距致使烧结线从断续分布连续转变为较为平整的结合状态,组织致密性及均匀性显著提高.减小铺粉厚度有利于改善层间结合性;但最小铺粉厚度需适当选择,否则会因凝固收缩效应及铺粉不均匀性而降低烧结致密度. 顾冬冬 沈以赴 吴鹏 杨家林 王洋关键词:激光技术 选区激光烧结 液相烧结 工艺参数 颗粒增强铜基复合材料的选区激光烧结制备 被引量:8 2007年 利用选区激光烧结制备了亚微米WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜及原子力显微镜表征了激光烧结试样的显微组织。结果显示:WC增强颗粒或部分熔化且圆滑化,或完全熔化且原位析出;与基体具有连续相容的冶金结合界面。研究了工艺参数(激光功率、扫描速率、铺粉厚度)对烧结试样组织及性能的影响。结果表明,增加激光功率能改善增强颗粒与基体的界面结合性能。激光扫描速率大于0.05 m/s时,能提高增强颗粒分散均匀性。铺粉厚度降至0.30 mm以下,有利于提高烧结成形致密度。 顾冬冬 沈以赴关键词:选区激光烧结 金属基复合材料 显微组织 激光扫描路径对直接金属激光烧结温度场的影响 被引量:7 2005年 利用有限元分析软件AN SY S,对激光烧结温度场进行了数值模拟,建立了激光烧结薄板的温度模型;运用APDL语言控制热源的热流密度、移动速度以及扫描轨迹;研究了激光行程对烧结温度场的影响,扫描端点温度场的不对称及较大的温度梯度造成了端点球化现象;激光扫描线间的耦合作用使端点球化现象随扫描线的增加而逐渐显著。根据该程序得出的模拟结果和实验结果基本一致。 李昊 沈以赴 李守卫 潘琰峰 顾冬冬关键词:选区激光烧结 有限元分析 数值模拟 温度场 ANSYS 选区激光烧结WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料的显微组织 被引量:9 2006年 利用选区激光烧结工艺制备了WC-10%Co颗粒增强Cu基复合材料,其中WC-Co和Cu的质量比为30:70。X射线衍射和扫描电镜分析证实,粉末激光成形是基于液相烧结机制,其中Cu,Co充当粘结相,WC充当增强相:而激光作用的非平衡性导致形成亚稳相CoC0.25。WC增强颗粒具有3种典型形态(未熔且团聚、部分熔化且部分团聚、熔化且弥散),表明粒径较大的WC以颗粒重排为主要成形机制,而粒径较小的WC则以溶解-析出为主导机制。烧结试样显微硬度平均值HV0.1为3898 MPa,且分布平稳。 顾冬冬 沈以赴关键词:选区激光烧结 金属基复合材料 WC-CO 显微组织 显微硬度 低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层的显微组织 被引量:5 2005年 本文研究了在低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层的显微组织,以探索纳米材料在表面工程领域中的应用。研究结果表明低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层熔区组织仍为钢基组织,但熔区的晶粒大小仅为0 .8μm~1.2 μm ,比不用纳米TiAl合金的熔区晶粒约小一个数量级;在熔区的最表层形成了一新的致密的薄层组织(约为1μm)。低碳钢表面激光熔覆纳米TiAl合金涂层中形成细小的晶粒组织和致密的氧化物可以显著地提高其力学性能(硬度)和耐腐蚀性能。 沈以赴 黄因慧 余承业 刘方军 段爱琴 谭永生关键词:激光熔覆 显微组织 多组分Ni基金属粉末选择性激光烧结试验研究 本文对Ni-Cu基合金混合粉末进行了选择性激光烧结试验。研究结果表明,该组混合粉末在一定的工艺参数条件下,可以实现对“球化”效应和翘曲变形的有效控制。文中还利用扫描电镜和X射线衍射仪分析了激光烧结试样的物相、微观组织。结... 胥橙庭 沈以赴 顾冬冬 潘琰峰关键词:选择性激光烧结 工艺参数 液相烧结 文献传递 316不锈钢粉末激光烧结球化的研究 采用直接金属激光烧结的方法,对316不锈钢粉末进行了一系列烧结实验。实验发现,在液相黏度较高、表面张力大,熔体材料不浸润固相颗粒和基板等因素的影响下,烧结过程中出现了球化现象。球化的出现妨碍了直接金属激光烧结成形的顺利进... 潘琰峰 沈以赴 顾冬冬 胥橙庭关键词:金属粉末 工艺参数 文献传递 直接金属粉末激光烧结成形过程温度场模拟 被引量:43 2005年 在综合考虑热传导、热辐射及对流等热现象的基础上,初步建立了用于模拟激光烧结过程中传热行为的数学模型。根据Gusarov模型求得粉床的有效导热系数,表明导热系数与铺粉过程中粉末的堆垛方式以及烧结过程中的粘结率有关。在绝热边界条件和部分热物性参数恒定的合理简化下,利用解析法求解了热传导方程。利用FORTRAN语言编写了求解结果的运算程序,并对基模高斯激光近似作用下水雾化铁粉的烧结成形温度场进行了数值模拟,模拟结果较好地验证了实验结果。 沈以赴 顾冬冬 余承业 杨家林 王洋关键词:数学模型 热物性参数 温度场 数值模拟 粉体特性对铜基金属粉末选区激光烧结的影响 被引量:5 2007年 设计制备了多组分铜基金属粉末(组分包括Cu,Cu-10Sn,Cu-8.4P),并基于液相烧结机制实现了粉体激光烧结成形。研究了粉体特性(粉末粒度、颗粒形貌、化学成分、组分比例及混粉均匀性)对烧结致密度及显微组织的影响。结果表明:粗细粉末共混并使其具有较宽粒度分布,使用球形或近球形细粉,均能提高粉末松装密度及烧结致密度;元素P能充当脱氧剂而改善润湿性,但若CuP含量多于15%质量分数,会因生成过多磷渣而降低烧结性;提高粘结金属CuSn比例能使烧结致密度得以改善,但若其含量超过30%质量分数,则会导致“球化”效应;提高混粉均匀性,有利于改善烧结致密度和组织均匀性。 顾冬冬 沈以赴关键词:粉末冶金 选区激光烧结 液相烧结 磷 多组分铜基合金粉末选区激光烧结的组织形成机制 被引量:4 2006年 对多组分铜基金属粉末(组分Cu、CuSn、CuP,质量比为55:35:10)进行了选区激光烧结试验,其中熔点较低的CuSn充当粘结金属,熔点较高的Cu充当结构金属,CuP则作为脱氧剂而改善润湿性。粉体激光烧结的主导成形机制为液相生成和颗粒重排。合理调控激光工艺参数(激光功率275~400 W,扫描速率0.03~0.06 m·s-1),以使粘结金属CuSn发生熔化,而结构金属Cu保持未熔状态。在保证粉末部分熔化的液相烧结机制的前提下,适当增加激光功率或减小扫描速率,有利于提高烧结致密度及组织均匀性。 沈以赴 顾冬冬 赵剑峰 黄因慧 杨家林 王洋关键词:选区激光烧结 液相烧结 工艺参数