激光金属成形缺陷在线检测方法及热场仿真

论文摘要

针对激光金属沉积（LMD）增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温扫描检测实验研究。通过缺陷热场仿真分析揭示了红外测温特征峰峰高与裂纹宽度、深度的关系规律。人工裂纹检测实验表明,红外测温仪探头扫过各人工裂纹上方时,测温波形会出现明显增高的特征峰。通过仿真拟合关系式计算的裂纹宽度-温升幅度曲线与实验数据曲线的比较验证了仿真分析结果的正确性。

论文目录

• 1 缺陷在线检测原理
• 2 成形表面缺陷热场仿真分析
•   2.1 ANSYS仿真采用的红外热波数学模型[20]
•     1)无缺陷材料区域中
•     2)缺陷材料区域中
•     3)边界条件
•     4)在缺陷j处与金属材料i交界处满足内部边界条件
•     5)初始条件
•   2.2 裂纹宽度改变时的热场仿真分析
•   2.3 裂纹深度改变时的热场仿真分析
• 3 缺陷检测原理验证实验
•   3.1 缺陷检测实验装置
•   3.2 人工裂纹检测实验及分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 田舒平,解瑞东,李涤尘,张安峰,张连重,高峰

关键词: 增材制造,红外检测,热场仿真,冶金缺陷

来源: 西安理工大学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 西安理工大学教育部数控机床及机械制造装备集成重点实验室,西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,西安理工大学陕西省机械制造装备重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51775430),西安市科技创新引导项目(201805037YD15CG21(3)),陕西省教育厅重点实验室科研计划资助项目(15JS066)

分类号: TG665

DOI: 10.19322/j.cnki.issn.1006-4710.2019.02.011

页码: 212-218

总页数: 7

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