选区激光熔化成形316L不锈钢流动规律及组织、性能研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-14页 |
| 2 文献综述 | 第14-33页 |
| 2.1 增材制造技术兴起背景 | 第14-16页 |
| 2.2 选区激光熔化 | 第16-17页 |
| 2.3 选区激光熔化工艺参数研究现状 | 第17-20页 |
| 2.3.1 加工参数研究现状 | 第17-19页 |
| 2.3.2 扫描策略研究现状 | 第19-20页 |
| 2.4 选区激光熔化数值模拟研究现状 | 第20-30页 |
| 2.4.1 数值方法在选区激光熔化中应用现状 | 第21-22页 |
| 2.4.2 温度场与力场模拟现状 | 第22-28页 |
| 2.4.3 多尺度多物理场模拟现状 | 第28-30页 |
| 2.5 不锈钢的选区激光熔化研究现状 | 第30-33页 |
| 3 研究内容及方法 | 第33-40页 |
| 3.1 研究内容 | 第33-34页 |
| 3.2 技术路线 | 第34-35页 |
| 3.3 实验材料 | 第35页 |
| 3.4 实验设备及方法 | 第35-40页 |
| 3.4.1 选区激光熔化设备及成形工艺 | 第35-38页 |
| 3.4.2 显微组织观察 | 第38页 |
| 3.4.3 物相、位错密度及残余应力测定 | 第38-39页 |
| 3.4.4 表面形貌及粗糙度测试 | 第39页 |
| 3.4.5 力学性能实验 | 第39-40页 |
| 4 316L不锈钢选区激光熔化工艺研究 | 第40-67页 |
| 4.1 成形机理 | 第41-42页 |
| 4.2 单层多道成形 | 第42-48页 |
| 4.2.1 激光功率和扫描速度对熔道影响 | 第43-47页 |
| 4.2.2 球化现象 | 第47-48页 |
| 4.3 基于神经网络的熔道几何尺寸预测 | 第48-60页 |
| 4.3.1 熔池几何形状预测模型 | 第49页 |
| 4.3.2 BP网络算法原理 | 第49-53页 |
| 4.3.3 BP网络模型建立及结果分析 | 第53-57页 |
| 4.3.4 熔道特征尺寸的神经网络仿真研究 | 第57-60页 |
| 4.4 块体成形 | 第60-65页 |
| 4.4.1 孔隙及致密度 | 第61-62页 |
| 4.4.2 表面粗糙度 | 第62-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 5 微熔池流动特性研究 | 第67-88页 |
| 5.1 物理过程描述 | 第67-71页 |
| 5.1.1 热源处理及传热过程 | 第67-69页 |
| 5.1.2 材料相变潜热的处理 | 第69-70页 |
| 5.1.3 表面张力和马兰戈尼效应 | 第70-71页 |
| 5.2 基本模型及控制方程 | 第71-74页 |
| 5.2.1 基本模型 | 第71-72页 |
| 5.2.2 材料特性及过程参数 | 第72页 |
| 5.2.3 基本控制方程 | 第72-73页 |
| 5.2.4 增材制造过程中无量纲参量 | 第73-74页 |
| 5.3 熔池变化及特征温度 | 第74-78页 |
| 5.3.1 特征温度研究 | 第75-77页 |
| 5.3.2 熔池及传热方式变化 | 第77-78页 |
| 5.4 工艺参数对熔池传热、流动和形貌影响 | 第78-82页 |
| 5.4.1 激光功率的影响 | 第78-81页 |
| 5.4.2 扫描速度的影响 | 第81-82页 |
| 5.5 表面活性元素对熔池的影响 | 第82-86页 |
| 5.6 本章小结 | 第86-88页 |
| 6 微观组织结构研究 | 第88-104页 |
| 6.1 SLM-316L不锈钢的物相分析 | 第88-90页 |
| 6.2 SLM-316L不锈钢微观组织 | 第90-95页 |
| 6.2.1 晶粒的外延生长 | 第90-93页 |
| 6.2.2 组织生长规律 | 第93-95页 |
| 6.2.3 熔合线 | 第95页 |
| 6.3 SLM-316L不锈钢亚结构研究 | 第95-102页 |
| 6.3.1 SLM-316L不锈钢亚结构 | 第95-98页 |
| 6.3.2 基于凝固理论的亚结构形成机理研究 | 第98-102页 |
| 6.4 本章小结 | 第102-104页 |
| 7 选区激光熔化成形316L不锈钢力学性能研究 | 第104-131页 |
| 7.1 SLM-316L不锈钢力学性能 | 第104-112页 |
| 7.1.1 位错密度对屈服强度的影响 | 第106-110页 |
| 7.1.2 其他因素对屈服强度的影响 | 第110-112页 |
| 7.2 SLM-316L不锈钢变形行为研究 | 第112-122页 |
| 7.2.1 层错能计算 | 第112-113页 |
| 7.2.2 微观组织演化过程 | 第113-120页 |
| 7.2.3 孪晶及纳米孪晶 | 第120-121页 |
| 7.2.4 断口分析 | 第121-122页 |
| 7.3 硬化行为研究 | 第122-124页 |
| 7.4 热处理对力学性能的影响 | 第124-129页 |
| 7.4.1 低温去应力退火后力学性能 | 第125-127页 |
| 7.4.2 短时人工时效力学性能 | 第127-128页 |
| 7.4.3 高温固溶力学性能 | 第128-129页 |
| 7.5 高温力学性能研究 | 第129页 |
| 7.6 本章小节 | 第129-131页 |
| 8 结论及后期工作设想 | 第131-134页 |
| 8.1 结论 | 第131-133页 |
| 8.2 后期工作设想 | 第133-134页 |
| 9 创新点 | 第134-135页 |
| 参考文献 | 第135-146页 |
| 附录A 不同工艺参数时熔道形貌 | 第146-148页 |
| 附录B 训练及测试样本数据 | 第148-151页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第151-155页 |
| 学位论文数据集 | 第155页 |
