CN116223214A - 增材制造gh4169合金薄壁零件力学性能的评价方法 - Google Patents

增材制造gh4169合金薄壁零件力学性能的评价方法 Download PDF

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CN116223214A
CN116223214A CN202310160729.4A CN202310160729A CN116223214A CN 116223214 A CN116223214 A CN 116223214A CN 202310160729 A CN202310160729 A CN 202310160729A CN 116223214 A CN116223214 A CN 116223214A
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袁珂
包幼林
黄子琳
石瑶
曾佳敏
王强
冷坤
方向
郭婧
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Hunan Aviation Powerplant Research Institute AECC
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Abstract

本申请公开了一种增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,包括步骤:模拟件设置、零件成形摆放确定、基材的选择、激光选区熔化成形、后处理、热处理、无损检测、模拟件取样性能检测、随炉试棒性能检测、力学性能修正与评估。本申请通过模拟件取样获得的力学性能数据修正随炉试棒的力学性能数据,从而得到更接近增材制造GH4169合金真实薄壁零件的力学性能,为增材制造GH4169合金薄壁零件的强度寿命评估提供更接近于真实状态的力学性能数据输入,对增材制造GH4169合金薄壁零件的强度寿命评估更为准确、可靠。

Description

增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法
技术领域
本申请涉及零件力学性能测试技术领域,特别地,涉及一种增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法。
背景技术
目前,GH4169镍基高温合金因具有优异的力学性能、抗氧化及抗腐蚀性能,被广泛应用于航空发动机热端部件,如涡轴发动机零件等,而采用GH4169镍基高温合金的涡轴发动机零件通常结构复杂,尺寸大、壁厚不均匀,且对尺寸精度、流道面粗糙度要求高,采用传统铸造方法进行生产存在合格率低、生产周期长等问题。而采用增材制造一体成形虽可显著缩短生产周期,但采用激光选区熔化成形大尺寸零件时,防变形辅助支撑复杂,支撑易开裂,导致零件成形报废风险大。目前对于激光选区熔化成形类似于GH4169镍基高温合金壁厚较薄且零件内部存在空腔管道的零件,获取力学性能的方式通常是采用打印随炉试棒并进行力学性能测试。然而,同炉打印的试棒虽然打印参数与零件一致,但是试棒并不像零件存在复杂异型结构,结构不同,成形后的力学性能也有所差异。同时随炉试棒在打印过程不会发生应力集中,且随炉试棒与零件的显微组织存在差异,随炉试棒的显微组织状态与激光扫描路径相关,横向呈现鱼鳞状形貌,竖向则存在激光扫描路径,此种现象将导致力学性能也会相应的存在一定的差异。并且,不同炉批制件的力学性能本来就存在一定的差异,如采用随炉试棒测试获得各向异性的结果进行计算零件的强度寿命,将带来更大的误差。因此常规采用随炉试棒表征增材制造薄壁零件的力学性能可能导致评估零件的强度寿命不准确,造成零件设计状态与实际应用存在一定的偏差。
发明内容
本申请一方面提供了一种增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,以解决现有技术中采用随炉试棒表征增材制造薄壁零件的力学性能可能导致评估零件的强度寿命不准确、造成零件设计状态与实际应用存在一定的偏差的技术问题。
本申请采用的技术方案如下:
一种增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,包括步骤:
模拟件设置:根据取样要求对GH4169合金薄壁零件三维模型进行简化和仿真迭代修改得到真实零件的模拟件,所述模拟件保留真实零件的特征结构以及增材制造过程中易发生应力集中的部位;
零件成形摆放确定:零件成形摆放确定针对零件的结构特点,从成形难度、零件变形、节省机时、节约成本的原则考虑,在保证零件成形精度的同时尽量减少支撑的添加,避免零件内部支撑的添加,降低后处理难度;同时减少零件成形时的危险截面,并且充分使用设备的成形空间,确定模拟件和随炉试棒的摆放方式和成形方向;
基材的选择:激光选区熔化成形基材选择GH4169合金,尺寸依据零件进行确定;
激光选区熔化成形:将最终确定的三维模型通过转化为二维片层数字化模型文件导入计算机后,通过计算机控制激光选区熔化设备按照确定的工艺参数、摆放方式和成形方向,在GH4169合金基材上进行模拟件以及随炉试棒的制备;
后处理:激光选区熔化成形完成后,将模拟件和随炉试棒从基板上切割下来,对模拟件和随炉试棒进行粉末清理、去支撑打磨后处理操作,获得满足技术要求的模拟件和随炉试棒;
热处理:对后处理的模拟件和随炉试棒同炉进行固溶和时效处理;
无损检测:对热处理后的模拟件和随炉试棒进行荧光检测、X射线检测和CT检测,确保模拟件和随炉试棒符合技术条件要求;
模拟件取样性能检测:从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样,进行试样加工及试验,包括显微组织检测、不同温度的拉伸性能检测、持久性能检测,获得模拟件的全面性能数据,得到模拟件组织-缺陷-性能三者之间的对应关系;
随炉试棒性能检测:对不同炉批不同方向的随炉试棒进行显微组织检测、不同温度的拉伸性能检测和持久性能检测,获得随炉试棒的全面性能数据;
力学性能修正与评估:利用模拟件取样获得的力学性能数据修正随炉试棒获得的力学性能数据,并获得修正系数修正随炉试棒的力学性能数据,从而得到真实增材制造GH4169合金薄壁零件的力学性能,进行增材制造GH4169合金薄壁零件强度、寿命评估。
进一步地,所述根据取样要求对GH4169合金薄壁零件三维模型进行简化修改之前,还包括步骤:
原材料准备,对采用气雾化方法制备的GH4169合金原材料粉末的性能进行分析,确保化学成分、粉末的流动性、粒度、球形度和空心粉率的物理性能满足增材制造用粉末的技术要求。
进一步地,所述对GH4169合金薄壁零件三维模型进行迭代修改得到真实零件的模拟件,具体包括步骤:
针对修改前后的三维模型进行计算机模拟,基于MSC simufact additive仿真软件进行零件辅助支撑制造过程仿真分析预测,对比不同方案之间零件变形状态;
通过方案对比确定最优化支撑方案,并依据最优打印支撑方案计算结果提取出零件易变形区域及应力集中位置;
通过三维模型的不断优化和迭代,使得用于取样的模拟件的支撑方案和应力集中发生位置与真实零件相近,确保模拟件增材制造过程中采用的工艺参数、摆放方式和成形方向与真实零件保持一致。
进一步地,激光选区熔化成形前将基材表面用粗砂纸打磨,去除表面氧化皮,露出光亮的金属表面,继续打磨到1000#砂纸后用酒精清洗、吹干,待用。
进一步地,激光选区熔化成形在氩气环境中进行,充填的氩气符合GB/T 4842的规定,设备工作室氧含量控制在0.1%以下;打印参数如下:扫描方向:分层旋转扫描;激光功率:250~400W;扫描速度:1000~1250mm/min;光斑直径:0.08~0.12mm;层厚:0.03~0.06mm。
进一步地,所述固溶处理具体包括步骤:
以10℃/min的升温速率,将炉内温度升到(950~980)℃±10℃,在(950~980)℃±10℃保温1h,再真空氩气冷却至室温。
进一步地,所述时效处理包括步骤:
以8℃/min的升温速率,将炉内温度升到720℃±5℃,在720℃±5℃保温8h,以50℃/min的降温速率,将炉内温度降到620℃±5℃,在620℃±5℃保温8h,再真空氩气冷却至室温。
进一步地,从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样,进行试样加工及试验前,还包括步骤:
对从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样先经X射线和CT检测确保没有缺陷。
进一步地,对不同炉批不同方向的随炉试棒进行显微组织检测、拉伸性能检测和持久性能检测前,还包括步骤:
对不同炉批不同方向的随炉试棒先经X射线和CT检测确保没有缺陷。
相比现有技术,本申请具有以下有益效果:
a)依据真实零件三维模型进行模拟件设计,保留真实零件特征结构简化模型,对修改后的三维模型进行模拟仿真,迭代优化后获得模拟件的支撑方案和应力集中位置与真实零件相近,确定模拟件最终三维模型。
b)通过对成形工艺的优化,解决零件成形过程中开裂、零件因应力开裂等问题,通过后处理,解决了零件变形问题。
c)在保留零件特征结构的模拟件上取样进行显微组织、力学性能测试,获得的力学性能数据各向异性明显减低,并且各炉批制件的力学性能差异较小,能够更真实的反映增材制造GH4169合金薄壁零件的力学性能,并且通过模拟件可获得增材制造模拟件组织-缺陷-性能之间的对应关系。
d)通过模拟件取样获得的力学性能数据修正随炉试棒的力学性能数据,从而得到更接近增材制造GH4169合金真实薄壁零件的力学性能,对增材制造GH4169合金薄壁零件的强度寿命评估更为准确、可靠。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本申请还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本申请作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是本申请优选实施例的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法流程示意图;
图2是真实零件三维模型立体示意图;
图3是真实零件三维模型主视示意图;
图4是简化后的模拟件三维模型立体示意图;
图5是简化后的模拟件三维模型主视示意图;
图6是激光选区熔化成形模拟件和随炉试棒摆放和成形方向侧视示意图;
图7是激光选区熔化成形模拟件和随炉试棒摆放和成形方向俯视示意图;
图8是模拟件典型横向显微组织图片;
图9是模拟件典型纵向显微组织图片;
图10是随炉试棒典型横向显微组织图片;
图11是随炉试棒典型纵向显微组织图片。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1,本申请的优选实施例提供了一种增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,包括步骤:
S1、原材料准备:对采用气雾化方法制备的GH4169合金原材料粉末的性能进行分析,确保化学成分(见表1)、粉末的流动性、粒度分布、球形度和空心粉率的物理性能(见表2)满足增材制造用粉末的技术要求;
表1:GH4169粉末的化学成分
元素 C Mn Si S P Cr Fe Co
Wt/% 0.02~0.08 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.015 ≤0.015 17.0-21.0 ≤1.0
元素 Mo Ni Nb Ti Al Ta Cu Nb+Ta
Wt/% 2.80-3.30 50.0-55.0 4.75-5.50 0.70-1.15 0.30-0.70 ≤0.05 ≤0.20 4.8-5.5
元素 Ca Mg B Pb Bi Ag / /
Wt/% ≤0.01 ≤0.01 0.002~0.006 ≤0.0010 ≤0.0001 ≤0.0005 / /
表2:GH4169粉末物理特性
Figure BDA0004094031860000061
具体地,在优选实施例中,采用的GH4169粉末原材料化学成分如表3所示,粉末物理特性如表4所示。
表3:GH4169粉末化学成分(wt.%)
元素 C Mn Si S P Cr Co
实测 0.037 0.030 0.050 <0.0020 <0.01 19.15 0.24
元素 Mo Ni Nb Ti Al Ta Cu
实测 3.12 52.91 5.10 1.02 0.53 <0.01 0.038
元素 Ca Mg B Pb Bi Ag Nb+Ta
实测 <0.002 <0.01 <0.005 <0.0001 <0.00001 <0.0001 5.12
表4:GH4169粉末物理特性
Figure BDA0004094031860000071
S2、模拟件设置:根据取样要求对GH4169合金薄壁零件三维模型(见图2和图3)进行简化和仿真迭代修改得到真实零件的模拟件,所述模拟件保留真实零件的特征结构以及增材制造过程中易发生应力集中的部位,其中,本实施例中保留了零件的环形结构、内部支板、支板回转结构以及支板与内外环的倒角等特征结构,具体模拟件的三维模型见图4和图5。而所述对GH4169合金薄壁零件三维模型进行迭代修改得到真实零件的模拟件,具体包括步骤:
S21、针对修改前后的三维模型进行计算机模拟,基于MSC simufact additive仿真软件进行零件辅助支撑制造过程仿真分析预测,对比不同方案之间零件变形状态;
S22、通过方案对比确定最优化支撑方案,并依据最优打印支撑方案计算结果提取出零件易变形区域及应力集中位置;
S23、通过三维模型的不断优化和迭代,使得用于取样的模拟件的支撑方案和应力集中发生位置与真实零件相近,确保模拟件增材制造过程中采用的工艺参数、摆放方式和成形方向与真实零件保持一致。
通过仿真分析结果可知,真实零件和模拟件均为中部支板结构,由于成形过程中回转特征收缩变形导致该区域与回转结构连接区域发生应力集中。
此实施例中保留了零件的环形结构、内部支板、支板回转结构以及支板与内外环的倒角等特征结构,具体模型见图4和图5。
S3、零件成形摆放确定:零件成形摆放确定针对零件的结构特点,从成形难度、零件变形、节省机时、节约成本的原则考虑,在保证零件成形精度的同时尽量减少支撑的添加,避免零件内部支撑的添加,降低后处理难度;同时减少零件成形时的危险截面,并且充分使用设备的成形空间,确定模拟件和随炉试棒的摆放方式和成形方向,具体如图6和图7所示,箭头表示零件的成形方向。针对零件激光选区熔化成形烧结面积大、支撑易开裂问题,在添加支撑时将零件四周添加成实体支撑,避免普通支撑开裂的成形风险。同时,针对零件在后处理过程中变形和尺寸问题,通过试验迭代,优化工艺支撑方案,减弱零件的变形,保证零件尺寸符合要求。
S4、基材的选择:激光选区熔化成形基材选择GH4169合金,尺寸依据零件进行确定,本实施例中,GH4169合金基材的尺寸为600mm×600mm×800mm。在600mm×600mm的平面上激光精密成形(SLM)GH4169高温合金模拟件和随炉试棒;另外,激光选区熔化成形前将基材表面用粗砂纸打磨,去除表面氧化皮,露出光亮的金属表面,继续打磨到1000#砂纸后用酒精清洗、吹干,待用。
S5、激光选区熔化成形:将最终确定的三维模型通过转化为二维片层数字化模型文件导入计算机后,通过计算机控制激光选区熔化设备按照确定的工艺参数、摆放方式和成形方向,在GH4169合金基材上进行模拟件以及随炉试棒的制备,其中,激光选区熔化成形在氩气环境中进行,充填的氩气符合GB/T 4842的规定,设备工作室氧含量控制在0.1%以下;打印参数如下:扫描方向:分层旋转扫描;激光功率:250~400W;扫描速度:1000~1250mm/min;光斑直径:0.08~0.12mm;层厚:0.03~0.06mm。
优选地,选用激光选区熔化设备包括500W IPG激光器、数控工作台、工作室,水冷***,净化***,气氛控制***。最大可成形幅面长、宽、高尺寸分别为600mm、600mm、600mm。设定打印参数:激光功率:300W;扫描速度:1100mm/min;光斑直径:0.10mm;层厚:0.05mm;充填的氩气应符合GB/T4842的规定,其纯度应不低于99.99%,氧分析仪采样监测氧含量确认为0.05%。共进行3炉批的模拟件成形,每一炉批模拟件均带有随炉试棒。
S6、后处理:激光选区熔化成形完成后,将模拟件和随炉试棒从基板上切割下来,对模拟件和随炉试棒进行粉末清理、去支撑打磨后处理操作,获得满足技术要求的模拟件和随炉试棒;
S7、热处理:对后处理的模拟件和随炉试棒同炉进行固溶和时效处理,热处理炉要求选用高压气淬真空炉,精度符合±5℃要求,取得NADCAP认证,将模拟件和随炉试棒一起放入高压气淬真空炉中,各试件之间留有空隙。炉内真空度降至设定值以下时,对模拟件和随炉试棒进行以下热处理,解决激光选区熔化成形时产生的应力问题,零件成形后及时进行去应力热处理,避免零件因应力原因开裂,其中,所述固溶处理具体包括步骤:
以10℃/min的升温速率,将炉内温度升到(950~980)℃±10℃,在(950~980)℃±10℃保温1h,再真空氩气冷却至室温。
所述时效处理包括步骤:
以8℃/min的升温速率,将炉内温度升到720℃±5℃,在720℃±5℃保温8h,以50℃/min的降温速率,将炉内温度降到620℃±5℃,在620℃±5℃保温8h,再真空氩气冷却至室温。
在优选实施例中,所述固溶处理具体包括步骤:以10℃/min的升温速率,将炉内温度升到970℃,在970℃保温1h,真空氩气冷却至室温;所述时效处理包括步骤:以8℃/min的升温速率,将炉内温度升到720℃,在720℃保温8h,以50℃/min的降温速率,将炉内温度降到620℃,在620℃保温8h,真空氩气冷却至室温。
S8、无损检测:对热处理后的模拟件和随炉试棒进行荧光检测、X射线检测和CT检测,优选地,对模拟件和随炉试棒进行荧光渗透检测时,渗透时间10min,显像时间20min,采用3级灵敏度,表面质量满足技术要求后进行X射线检测,使用微焦设备,B级检测等级对模拟件和随炉试棒进行X射线检测,X射线检测满足技术要求;之后对模拟件和随炉试棒进行CT检测,从而确保模拟件和随炉试棒符合技术条件要求,满足技术要求后进行下一步操作;
S9、模拟件取样性能检测:从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样,经X射线和CT检测确保没有缺陷后,进行试样加工及试验,包括显微组织检测、不同温度的拉伸性能检测、持久性能检测,获得模拟件的全面性能数据,得到模拟件组织-缺陷-性能三者之间的对应关系,结果见图8、图9、表5和表6:
表5:模拟件拉伸性能
Figure BDA0004094031860000101
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Figure BDA0004094031860000111
表6:模拟件持久性能
Figure BDA0004094031860000112
本实施案例中,模拟件不同方向试样已完全再结晶,热处理后组织中的激光扫描路径全部消失,呈近等轴晶状态,横向和纵向显微组织差异不大,没有明显的各向异性;随炉试棒横向和纵向显微组织存在明显差异,纵向试样随沉积方向存在明显取向。从模拟件取样获得的力学性能,横向和纵向基本相当,各试样的力学性能各向异性明显减小。
S10、随炉试棒性能检测:对不同炉批不同方向的随炉试棒先经X射线和CT检测确保没有缺陷后,进行显微组织检测、拉伸性能检测和持久性能检测,获得随炉试棒的全面性能数据,结果见图10、图11、表7和表8。
表7:随炉试棒拉伸性能
Figure BDA0004094031860000121
表8:随炉试棒持久性能
Figure BDA0004094031860000122
可见,随炉试棒的横向试样拉伸性能明显优于纵向试样,纵向试样持久性能明显优于横向试样,存在各向异性。并且,虽然每一炉批模拟件的力学性能存在差异,但此种差异性明显小于不同炉批的随炉试棒。
S11、力学性能修正与评估:利用模拟件取样获得的力学性能数据修正随炉试棒获得的力学性能数据,并获得修正系数修正随炉试棒的力学性能数据,从而得到真实增材制造GH4169合金薄壁零件的力学性能,进行增材制造GH4169合金薄壁零件强度、寿命评估,提高强度、寿命评估的准确度。
本申请以一种增材制造GH4169合金薄壁零件为研究对象,提供一种用于增材制造GH4169薄壁零件力学性能的评价方法,该方法针对薄壁零件难以在本体取样进行力学性能测试的问题,并且采用同炉试棒进行力学性能测试存在各向异性的问题,设计一种保留零件特征结构的模拟件,在具有特征结构并经整体热处理后的模拟件上取样进行微观组织结构检查和力学性能测试,获得更接近于真实零件的组织状态和力学性能,为增材制造GH4169合金薄壁零件的强度寿命评估提供更接近于真实状态的力学性能数据输入,对增材制造GH4169合金薄壁零件的强度寿命评估更为准确、可靠。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,包括步骤:
模拟件设置:根据取样要求对GH4169合金薄壁零件三维模型进行简化和仿真迭代修改得到真实零件的模拟件,所述模拟件保留真实零件的特征结构以及增材制造过程中易发生应力集中的部位;
零件成形摆放确定:零件成形摆放确定针对零件的结构特点,从成形难度、零件变形、节省机时、节约成本的原则考虑,在保证零件成形精度的同时尽量减少支撑的添加,避免零件内部支撑的添加,降低后处理难度;同时减少零件成形时的危险截面,并且充分使用设备的成形空间,确定模拟件和随炉试棒的摆放方式和成形方向;
基材的选择:激光选区熔化成形基材选择GH4169合金,尺寸依据零件进行确定;
激光选区熔化成形:将最终确定的三维模型通过转化为二维片层数字化模型文件导入计算机后,通过计算机控制激光选区熔化设备按照确定的工艺参数、摆放方式和成形方向,在GH4169合金基材上进行模拟件以及随炉试棒的制备;
后处理:激光选区熔化成形完成后,将模拟件和随炉试棒从基板上切割下来,对模拟件和随炉试棒进行粉末清理、去支撑打磨后处理操作,获得满足技术要求的模拟件和随炉试棒;
热处理:对后处理的模拟件和随炉试棒同炉进行固溶和时效处理;
无损检测:对热处理后的模拟件和随炉试棒进行荧光检测、X射线检测和CT检测,确保模拟件和随炉试棒符合技术条件要求;
模拟件取样性能检测:从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样,进行试样加工及试验,包括显微组织检测、不同温度的拉伸性能检测、持久性能检测,获得模拟件的全面性能数据,得到模拟件组织-缺陷-性能三者之间的对应关系;
随炉试棒性能检测:对不同炉批不同方向的随炉试棒进行显微组织检测、不同温度的拉伸性能检测和持久性能检测,获得随炉试棒的全面性能数据;
力学性能修正与评估:利用模拟件取样获得的力学性能数据修正随炉试棒获得的力学性能数据,并获得修正系数修正随炉试棒的力学性能数据,从而得到真实增材制造GH4169合金薄壁零件的力学性能,进行增材制造GH4169合金薄壁零件强度、寿命评估。
2.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,所述根据取样要求对GH4169合金薄壁零件三维模型进行简化修改之前,还包括步骤:
原材料准备,对采用气雾化方法制备的GH4169合金原材料粉末的性能进行分析,确保化学成分、粉末的流动性、粒度、球形度和空心粉率的物理性能满足增材制造用粉末的技术要求。
3.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,所述对GH4169合金薄壁零件三维模型进行迭代修改得到真实零件的模拟件,具体包括步骤:
针对修改前后的三维模型进行计算机模拟,基于MSC simufact additive仿真软件进行零件辅助支撑制造过程仿真分析预测,对比不同方案之间零件变形状态;
通过方案对比确定最优化支撑方案,并依据最优打印支撑方案计算结果提取出零件易变形区域及应力集中位置;
通过三维模型的不断优化和迭代,使得用于取样的模拟件的支撑方案和应力集中发生位置与真实零件相近,确保模拟件增材制造过程中采用的工艺参数、摆放方式和成形方向与真实零件保持一致。
4.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,激光选区熔化成形前将基材表面用粗砂纸打磨,去除表面氧化皮,露出光亮的金属表面,继续打磨到1000#砂纸后用酒精清洗、吹干,待用。
5.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,
激光选区熔化成形在氩气环境中进行,充填的氩气符合GB/T 4842的规定,设备工作室氧含量控制在0.1%以下;打印参数如下:扫描方向:分层旋转扫描;激光功率:250~400W;扫描速度:1000~1250mm/min;光斑直径:0.08~0.12mm;层厚:0.03~0.06mm。
6.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,所述固溶处理具体包括步骤:
以10℃/min的升温速率,将炉内温度升到(950~980)℃±10℃,在(950~980)℃±10℃保温1h,再真空氩气冷却至室温。
7.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,所述时效处理包括步骤:
以8℃/min的升温速率,将炉内温度升到720℃±5℃,在720℃±5℃保温8h,以50℃/min的降温速率,将炉内温度降到620℃±5℃,在620℃±5℃保温8h,再真空氩气冷却至室温。
8.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样,进行试样加工及试验前,还包括步骤:
对从不同炉批模拟件不同部位切取不同方向的试样先经X射线和CT检测确保没有缺陷。
9.根据权利要求1所述的增材制造GH4169合金薄壁零件力学性能的评价方法,其特征在于,对不同炉批不同方向的随炉试棒进行显微组织检测、拉伸性能检测和持久性能检测前,还包括步骤:
对不同炉批不同方向的随炉试棒先经X射线和CT检测确保没有缺陷。
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