在激光电源床融合316L不钢中进行异质性评估和缺陷检测
Zhixin Peng1, Wei Xu2, Yang Liu3
1School of Power and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan 430072, China.
Micromachines
|June 28, 2023
概括
本研究比较了破坏性和超声波方法来评估3D打印的316L不钢中的异构性. 超声波测试对检测缺陷和评估增材制造组件中的材料异性质有希望.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 非破坏性测试 不破坏性测试
背景情况:
- 像激光电床融合 (LPBF) 这样的金属增材制造 (AM) 工艺引入了快速加热,冷却和固化.
- 这些热循环导致AM元件具有显著的材料异质性和金学缺陷.
- 不同类型和缺陷对机械,电和磁性质有负面影响,限制了工程应用.
研究的目的:
- 用破坏性和非破坏性技术测量和比较LPBF 316L不钢的异构性.
- 评估超声波表征用于评估异构性和检测缺陷的有效性.
- 通过使用先进的信号处理,改进对AM缺陷的超声波成像.
主要方法:
- 破坏性分析:金属学,X射线衍射 (XRD),电子反散衍射 (EBSD).
- 非破坏性评估 (NDE):超声波速度,衰减和分散的回散.
- 用合成光圈聚焦技术 (SAFT) 进行激光超声波测试,用于缺陷成像.
主要成果:
- 超声波速度显示微小的波动,而衰减和扩散的反向散射与构建方向相关,表明异构性.
- 人工缺陷的SAFT增强超声波成像与数字放射 (DR) 结果一致.
- 超声波方法为对异性质的评估和AM部件的缺陷检测提供了有价值的数据.
结论:
- 超声波NDE是一种可行的方法,用于描述LPBF生产的316L不钢中的异性质.
- 使用激光超声波,SAFT显著提高了AM元件缺陷检测的准确性.
- 这项研究有助于加强增材制造金属零件的质量控制.
