增材制造成形方向对冲蚀磨损性能的影响*
2021-08-27纪秀林曹海鹏姬翠翠田松亚严春妍赵占西
润滑与密封 2021年8期
关键词:方向
纪秀林 曹海鹏 姬翠翠 田松亚 严春妍 赵占西
(1.河海大学疏浚技术教育部工程研究中心 江苏常州 213022;2.汕头大学工学院 广东汕头 515063;3.河海大学机电工程学院 江苏常州 213022)
冲蚀磨损是多相流与机械部件接触过程中造成的磨损,常见于喷砂清理、磨料水射流切割、泥泵及水轮机等工程应用中。研究冲蚀磨损机制可以充分发挥其工程应用性,同时减少对工业设备的损坏,降低经济损失和安全隐患[1]。受冲蚀磨损的部件,常采用堆焊、热喷涂或者激光熔敷等表面技术进行强化处理。激光增材制造技术因其工艺灵活和冶金结合等优点,在抗冲蚀部件的整体成形或修复方面具有突出的应用前景。然而,增材制造获得的部件中,存在着因逐层堆积而形成的晶粒取向和织构各向异性[2-4]。电子束熔化(Electron Beam Melted,EBM)Ti-6Al-4V合金具有微观组织梯度,且该梯度组织导致显微硬度下降[5]。对于相同的孔径,水平构建的试件显示出比垂直构建的试件更高的疲劳寿命[6]。由激光选择熔化(Selective Laser Melting,SLM)加工的分层方式引起的各向异性组织,导致力学性能和腐蚀行为的各向异性[7]。此外,拉伸强度[8]、残余应力[9]及氧化行为[10]等也都受到成形方向性的影响。逐层堆积形成的方向性对摩擦学性能的影响有待研究,目前的相关工作还很少。由于其他力学性能所受的明显影响,是否可以预估摩擦学性能也会受到显著影响?如果如此,对于激光增材制造而言,可通过影响与晶粒生长相反的热流运动,比如激光扫描策略、激光束强度分布等对成形方向性加以调控[11],进而优化增材制造部件的摩擦学性能。……
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