增材制造高温合金残余应力精确表征和调控

作     者：杨帆 李相伟 张瑞尧 张友昭 张涛 Sanjooram PADDEA 张书彦 YANG Fan;LI Xiangwei;ZHANG Ruiyao;ZHANG Youzhao;ZHANG Tao;Sanjooram PADDEA;ZHANG Shuyan

作者机构：广州大学物理与材料科学学院广州511442 东莞材料基因高等理工研究院东莞523808 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2024年第34卷第9期

页      面：2989-3001页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2021YFB3702500) 广东省基础与应用基础研究基金资助项目(2020B0301030001,2020A1515110680) 

主　　题：激光选区熔化 镍基高温合金 残余应力表征 喷丸处理 热处理 轮廓法 

摘      要：以激光选区熔化(SLM)增材制造高温合金为研究对象,采用X射线衍射与轮廓法精确表征打印态、喷丸态和热处理态高温合金样品的表面与内部残余应力分布与水平,对比了不同后处理对残余应力分布的影响行为。结果表明:打印态样品表面为拉应力,内部为压应力;拉应力层深度约为2 mm,而且平行增材制造方向上拉应力(1558 MPa)显著高于垂直方向的拉应力(830 MPa)。喷丸处理后样品表面形成塑性形变,样品表面拉应力变为压应力(-769 MPa);轮廓法结果发现,压应力深度为0.6 mm,在1 mm深度次表面依然存在较高拉应力,内部压应力降低。热处理后打印态样品表面和内部残余应力几乎完全消除,并在表面形成约150 MPa的压应力。