响应表面方法 (RSM) 方法用于优化316L SS在定向能量沉积中的处理参数
Eden Amar1, Vladimir Popov1, Vyas Mani Sharma1
1Department of Materials Science and Engineering, Tel Aviv University, Ramat Aviv, Tel Aviv 6997801, Israel.
Materials (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
这项研究使用响应表面方法优化了316L不钢的定向能量沉积 (DED). 它开发了模型来预测激光功率,扫描速度和粉末流量如何影响零件几何和性能.
科学领域:
- 增材制造 (AM) 是一种增材制造.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 工艺工程是过程工程.
背景情况:
- 定向能量沉积 (DED) 对于维修和制造多材料元件至关重要.
- 316L奥氏体不钢广泛应用于各种行业,包括航空航天,生物医学和能源.
- 优化DED工艺参数对于316L钢件的一致质量和缺陷最小化至关重要.
研究的目的:
- 研究关键工艺参数对通过激光工程网形 (LENS) DED制造的316L钢的影响.
- 了解激光功率,扫描速度和粉末质量流速的个别和协同影响.
- 开发层厚度,密度,微结构和微硬度的预测模型.
主要方法:
- 使用响应表面方法 (RSM) 与中央复合设计 (CCD).
- 系统地改变了激光功率,激光扫描速度和粉末质量流速.
- 分析了沉积的316L钢的层厚度,密度,微观结构和微硬度.
主要成果:
- 开发了多项式实证模型,将处理参数与几何和材料响应相关联.
- 量化了激光功率,扫描速度和粉末流量对316L钢的特性的影响.
- 建立了一个用于预测和控制316L钢DED工艺结果的框架.
结论:
- 该研究成功地建立了316L不钢LENS DED的预测模型.
- 优化的参数集可以确保可重复的制造,并最大限度地减少缺陷.
- 这些发现对于推进DED在关键行业的应用至关重要.
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