金属增材制造过程静磁场调控研究

【作者】 董安平； 杜大帆； 孙宝德；

【机构】 上海交通大学；

【摘要】 随着增材制造(Additive Manufacturing)成型工艺在航空航天、核电及高端装备制造领域的快速发展和应用,"缺陷、变形与尺寸超差"成为制约金属构件激光增材制造技术发展和应用的三大主要技术难题。解决这些技术难题,除了开展增材制制造专用金属粉末的合金设计和制备基础研究之外,基于零件的结构特点,揭示金属零件激光增材制造过程中微熔池的凝固机理并对凝固过程实现主动控制至关重要。外加磁场可以有效控制金属凝固过程并改变凝固组织,因此通过磁场影响金属激光增材制造的凝固过程,对深入研究增材制造的凝固行为和改善增材制造材料的组织和性能具有重要意义。本报告主要汇报近年课题组在利用外加磁场对金属增材制造凝固过程研究方面的进展,阐述了外加磁场对增材制造过程微熔池流动和组织演化的影响。图1为外加磁场对AlSi10Mg合金孔隙、微观组织和力学性能的影响,图2示出了外加磁场对AlSi10Mg合金的力学性能与其他加工方式的对比。图3为微熔池内流场的改变和对组织的影响机制。同时,本报告的内容涵盖了课题组在金属材料增材制造领域的研究工作,以及作者对该领域未来发展的一些思考。更多还原