金属玻璃选区激光熔化与超声增材制造研究

发布时间：2023-10-14 09:29

　　金属玻璃是一类非晶态高性能金属材料,兼有金属与玻璃的优点。金属玻璃材料的强度是其对应同组分晶态金属材料的2-3倍,且在过冷液相区会出现超塑性变形行为,在机械制造、生物医疗、通讯电子等领域具有广阔的应用前景。受成形临界尺寸的制约,难以直接铸造生产出大块金属玻璃,限制其难以成为新一代结构材料。在保持金属玻璃优异物理力学性能的同时,将金属玻璃粉末或金属玻璃薄带增材制造成形三维实体零件是近年来金属玻璃领域的研究热点。本文以实现无裂纹扩展、无氧化、无晶化的高性能金属玻璃零件增材制造为研究主线。通过以金属玻璃粉末为原材料,采用选区激光熔化增材制造技术成形三维实体零件,研究了金属玻璃激光增材制造过程中宏微观裂纹的形成机理,以及激光工艺参数对成形过程中氧化现象的作用机制;采用金属玻璃薄带为原材料超声增材制造金属玻璃零件以及其与晶态金属的复合材料,研究了超声参数对金属玻璃物相组成、热稳定性以及机械性能的影响机理,探究了金属玻璃薄带低温增材制造的可行性,对拓展金属材料的应用领域具有重要意义。本文主要内容如下:1.探究定制的金属玻璃粉末用于选区激光熔化增材制造的可行性,采用数字显微镜表征扫描单道的二维形貌与...

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 增材制造技术研究现状
    1.3 金属玻璃增材制造国内外研究现状
    1.4 本论文的研究工作
第2章 金属玻璃选区激光熔化增材制造微观裂纹形成机理
    2.1 引言
    2.2 实验材料
    2.3 扫描单道内裂纹形成机理实验研究
    2.4 扫描单道内脆性裂纹形成理论研究
    2.5 本章小结
第3章 金属玻璃选区激光熔化宏观裂纹形成机理研究
    3.1 扫描单层内裂纹的扩展机制
    3.2 扫描策略对扫描单层成形质量的影响
    3.3 成形零件内宏观裂纹的形成机制
    3.4 成形零件内宏观裂纹的形成机理仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 金属玻璃选区激光熔化过程中氧化机制研究
    4.1 引言
    4.2 实验设计
    4.3 金属玻璃扫描单道表面氧化机制分析
    4.4 金属玻璃选区激光熔化成形过程中熔池形成实验与仿真研究
    4.5 金属玻璃选区激光熔化成形过程中原位监测分析
    4.6 本章小结
第5章 金属玻璃及其复合材料超声增材制造实验研究
    5.1 引言
    5.2 金属玻璃超声增材制造实验设计
    5.3 金属玻璃超声增材制造样件显微表征与机械性能分析
    5.4 金属玻璃复合材料超声增材制造实验设计
    5.5 金属玻璃复合材料超声增材制造样件显微表征与机械性能分析
    5.6 金属玻璃超声增材制造与选区激光熔化成形工艺对比分析
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简介与攻读学位期间的主要研究成果
致谢



本文编号：3854053