期刊的新研究亚博网站下载已经研究了通过数学模拟和实验分析来确定重新删除处理参数的影响，以最大程度地提高过程工业链以进行DMD部分修复。
学习：激光删除过程仿真和优化，用于基于镍的超级合金的添加剂制造。图片来源：sspopov/shutterstock.com
由于其出色的腐蚀和高温阻力，基于镍的超级合金以其在能源和航空行业的实现而闻名。镍合金的直接金属沉积（DMD）已针对各种应用，尤其是涡轮机械元件维修实现了新的技术准备。
但是，在DMD过程中，零件质量和缺陷创造的问题继续存在。尽管在金属添加剂制造（AM）期间，激光恢复实际上可以预防和固定缺陷，但在这种情况下，很少有研究人员将重点放在数值建模和创新过程参数化上。
网状几何形状和热源位置。图片来源：Soffel，F。等，材料亚博网站下载
金属添加剂制造的优势
金属添加剂制造（AM）作为基于镍的超级合金的新技术在过去几年中受到了很多关注，这主要是由于能源和航空应用中有用的应用。
虽然粉末床融合（PBF）工艺对于相对较小且形状更复杂的几何形状具有多个优点，但较大零件的制造或修理可能需要更大的设备尺寸，并易于访问有向能量的能量沉积方法。app亚博体育直接金属沉积（DMD）是一个焊接轨道创建过程，激光产生熔体池，其中金属颗粒不断吹动。
直接金属沉积（DMD）中的挑战
DMD的常见应用是涡轮机械元素的恢复。缺陷配置是DMD的挑战，尤其是在底物和AM材料之间的过渡区域中。显示激光恢复程序可大大减少粘结形成缺陷和裂纹。结果，将激光删除步骤纳入部分制造和修复至关重要。
（a）加工后沉积在面部填充基板和（b）凹槽几何形状中的单个轨道。图片来源：Soffel，F。等，材料亚博网站下载
激光恢复为增强过程
激光恢复确实是一种激光焊接过程，用于融化和解析本地材料。亚博网站下载激光删除可用于增强金属AM中表面粗糙度，饱和磁化和机械性能的零件质量。测试了PBF结构；通过将最初未渗出或部分融化的颗粒与沉积物融合来减少表面粗糙度。
激光重新塑造是由PBF沉积的基于铁库的合金实施的，并且发现晶粒细化增强了饱和磁力化和微值。提出了一个过程链，其中包括缺陷铣削，喷砂，激光再现和DMD。
使用激光恢复过程用于减少基础材料受热区域中的液化破裂。激光斑点尺寸，激光功率和扫描速率是激光恢复程序中最重要的三个参数。预计计算机建模将有助于选择适当的激光恢复过程参数。
研究过程
该研究创建了数学激光恢复原型，然后使用建模结果来优化化学处理链中的激光再降低步骤。在如此低的计算复杂性下，建立了热传导方法来分析加工参数对熔体池几何形式的影响。
识别熔体池中流动模式的第二个模型进行了调整，并将两种类型的算法与实验记录保存进行了比较。尽管流体流量模型具有较高的物理精度，并且需要更长的计算时间，但热传导原型可以迅速解决并且偏离较小。
与实验发现相比，评估了铸造Inconel 718物质，评估了涉及凹槽铣削，激光再带和DMD的最佳加工链。与没有过渡表面重新进行的组合方法相比，激光再降低步骤导致更统一的DMD沉积物形成铸件材料。
先进的重复数学模型的结果
进行了激光恢复建模的两个数值概念，单重方面的研究以及零件尺度的实验研究，以验证模型，证明了高级再现过程在金属添加剂制造中的潜在应用。研究结果验证了提出的方法可以提高金属AM组件的质量。简化的热传导模型可用于计算主激光再启动过程参数的影响。
具有不同监测速度的单个重新放置轨道的实验研究验证了热传导和流体流量模型的高物理精度。热传导模型温和高估了重新延伸的深度并低估了宽度，而流体流量模型的几何精度最高。
熔体池运动的速度场，由流体流量模型计算为P = 1000 W，V = 400 mm/min，T = 20°C。图片来源：Soffel，F。等，材料亚博网站下载
研究限制
这项研究的主要局限性与液体流模型的数值准确性有关。尽管可以在大量的处理条件下立即解决热传导模型，但它有时高估了重新升压的深度并低估了宽度。另一方面，流体流量模型可以非常精确地预测一个参考条件的熔体池形状。但是，强大的计算时间和有限的原型鲁棒性阻止了它用于综合参数研究。
参考
Soffel，F。等。（2021）。激光删除过程仿真和优化基于镍的超级合金的添加剂制造。亚博网站下载材料2022，15（1），177;出版：2021年12月27日。https://www.mdpi.com/1996-1944/15/1/177
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