Page 40 - 无损检测2024年第四期
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胡正伟, 等:
   基于微纳 CT 的 SLM 成形铝合金缺陷与损伤表征

   40 μ m ; 由图 8 ( c ),( d ) 可见, 夹杂的尺寸分别为            之间的关系, 从而对气孔进行定级。



   40 μ m 和50 μ m 。通过对试样内部损伤的分析, 可                        ( 3 )通过高分辨率的微纳 CT 检测方法, 对拉

   初步判断一定尺寸的高密夹杂处容易成为材料内部                            断后 AlSi10M g 合金失效试样断口段的损伤进行表
   应力集中区域, 使得主裂纹沿着高密夹杂处进行扩                           征, 发现在主裂纹附近区域存在多处平均开口宽度

   展, 同时成为微裂纹的萌生源。                                   约为20 μ m 的微裂纹, 且在主裂纹和微裂纹处发现

                                                     多个平均尺寸约为40 μ m 的高密夹杂, 表明一定尺

                                                     度的高密夹杂缺陷容易成为 SLM 成型 AlSi10M g
                                                     合金裂纹的萌生源以及扩展通道。

                                                     参考文献:

                                                      [ 1 ]  张新明, 刘胜胆. 航空铝合金及其材料加工[ J ] . 中国
                                                           材料进展, 2013 , 32 ( 1 ): 39-55.

                                                      [ 2 ]  KRUTHJP , MERCELISP , VANVAERENBERGH

                                                          J , et al.Bindin g mechanisms in selective laser

                                                          sinterin g and selective laser meltin g [ J ] .Ra p id

                                                          Protot yp in g Journal , 2005 , 11 ( 1 ): 26-36.

                                                      [ 3 ]  THOMPSONA , MASKERYI , LEACH R K.X-ra y

                                                          com p utedtomo g ra p h yforadditive manufac turin g : a

                                                          review [ J ] .MeasurementScienceand Technolo gy ,
                                                          2016 , 27 ( 7 ): 072001.

          图8 断口的高分辨率 CT 损伤表征结果                        [ 4 ]  HU YN , WUSC , WITHERSPJ , etal.Theeffectof

                                                           manufacturin gdefectsonthefati g uelifeofselective
  3 结论                                                    lasermeltedTi-6Al-4Vstructures [ J ] .Materials &




      ( 1 )使用微纳 CT 检测方法和图像处理方法可                           Desi g n , 2020 , 192 : 108708.



                                                      [ 5 ]  SANAEI N , FATEMI A , PHAN N. Defect
   对 SLM 成型 AlSi10M g 合金拉伸试样内部缺陷进
                                                          characteristicsand anal y sis oftheir variabilit yin
   行三维可视化和量化统计, 发现缺陷类型为气孔和
                                                           metalL-PBFadditivemanufacturin g [ J ] .Materials&

   高密夹杂, 其平均等效直径分别为30 μ m 和35 μ m ,
                                                          Desi g n , 2019 , 182 : 108091.

   距离材料表面平均最短距离分别为 0.89 mm 和                          [ 6 ]  ZIÓŁKOWSKIG , CHLEBUSE , SZYMCZYK P , et




   0.70mm , 平均球度分别为 0.71 和 0.70 , 其中球度                    al.A pp licationofX-ra yCT methodfordiscontinuit y



   值随着等效直径的增大而减小。上述缺陷的统计结                                 andp orosit ydetectionin316Lstainlesssteelp arts





   果可用于优化 SLM 成型工艺, 研究缺陷几何特征                              p roducedwithSLMtechnolo gy [ J ] .ArchivesofCivil

   与性能之间的关系。                                              andMechanicalEn g ineerin g , 2014 , 14 ( 4 ): 608-614.

                                                      [ 7 ]  COUPEP , YGERP , PRIMAS , etal.Ano p timized
       ( 2 )通过高分辨率的微纳 CT 检测、 亚体素的

   表面确定方法以及图形技术处理, 能够以微米级精                                blockwisenonlocal meansdenoisin gfilterfor3-D




                                                           ma g neticresonanceima g es [ J ] .IEEETransactionson
   度构建试样中可导入到有限元软件中的气孔的三角
                                                           M edicalIma g in g , 2008 , 27 ( 4 ): 425-441.
   形几何模型, 以便于设计人员研究气孔与力学性能
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          2024年 第46卷 第4期
          无损检测
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