本技术介绍了一种利用仿生结构技术消除异质合金裂纹的新方法,属于增材制造技术领域。该方法主要包含以下步骤:首先,收集裂纹区域异质合金的材料类型和密度分布数据;其次,根据收集的信息调整参数;最后,通过优化设计实现裂纹消除。
背景技术
定向能量沉积(激光熔覆)是一种激光增材制造工艺,该工艺中,粉末或金属丝形式的原料被输送到同时聚焦激光束、电子束或等离子体电弧等能源的基板上,从而形成一个小的熔池,逐层地连续沉积材料。异质合金材料是由两种或多种不同金属组成的材料,具有普通合金所不具备的独特物理和化学性质。异质合金材料的性能取决于其金属组成成分以及内部的特异结构。异质合金的特异结构难以通过传统制造方式实现,而定向能量沉积因其形成熔池的制造原理,在修复与制造异质合金的方面有很强适用性。目前,已有许多研究使用定向能量沉积的制造方式制造了具有均匀、精准的异质结构合金,实现了异质合金材料性能的巨大提升。通过激光熔覆技术制造以及再制造的金属材料,可以形成强度更高、延展性更好等优良性能的增强材料,在各工业领域有深远应用潜力。
在实际工程应用中,许多异质合金制造、异种合金焊接头等均存在开裂的问题。尤其是空间异质合金在制造过程中所发生的液化裂纹、凝固裂纹、固态裂纹等严重影响了异质合金材料的应用。因此,避免与消除其裂纹也是相关研究的重点。近年来,随着仿生异质结构研究的发展,效仿生物异质结构的异质合金裂纹消除技术,有望对裂纹高效修复。
实现思路