机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (23): 278-293.doi: 10.3901/JME.2024.23.278
唐锦荣1, 王迪1, 刘林青1, 谭华2, 李扬1, 周伟3, 陈国星4, 杨永强1
TANG Jinrong1, WANG Di1, LIU Linqing1, TAN Hua2, LI Yang1, ZHOU Wei3, CHEN Guoxing4, YANG Yongqiang1
摘要: 多材料激光粉末床熔融(Laser powder bed fusion,LPBF)成形过程中,高质量的粉末输送对于保证成形稳定性并提升零件的成形质量具有重要意义。设计了一种新型超声振动辅助粉末输送系统,分析了振动辅助模块的频率特征,并研究了针头直径对落粉效果的影响,通过0.3 mm直径的针头实现了稳定、良好的粉末输送效果。通过上述粉末输送系统LPBF成形三种具有不同界面互锁结构(齿形、正弦、矩形)的钴基合金/铜多材料零件,验证了该粉末输送系统的可行性。进一步研究了三种不同互锁结构的界面特征,分析了界面处宏观样貌、微观缺陷以及元素分布。结果表明,振动辅助模块在21 kHz频率下能正常落粉,成形零件界面出现了两种金属的混合区。齿形互锁结构的成形质量优于正弦与矩形结构,其界面处的材料结合良好。以上结果能为粉末输送系统设计以及金属多材料界面结构设计提供参考。
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