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3D printing and additive manufacturing. 2024 Dec 16;11(6):1996-2013. doi: 10.1089/3dp.2023.0167 Q32.12025

The Effect of Thermal Cycle on Hot Cracking Evolution and Formation Mechanism in Thin Wall, Single Layer, and Cubic Samples of High-Strength Al-Cu-Mg-Mn Alloys Fabricated by Laser Powder Bed Fusion

激光粉末床熔融成形高强Al-Cu-Mg-Mn合金薄壁件及单层、立方体样品的热循环对其热裂纹演化和形成机制的影响 翻译改进

Xiaojia Nie  1, Fei Peng  1, Zhiheng Hu  2  3, Yang Qi  3, Haihong Zhu  3, Hu Zhang  4

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作者单位

  • 1 College of Naval Architecture and Ocean Engineering, Wuhan, P.R. China.
  • 2 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, P.R. China.
  • 3 Singapore Institute of Manufacturing Technology, Agency for Science, Technology and Research (A* STAR), 5 Cleantech Loop, Singapore.
  • 4 School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, P.R. China.

    • DOI: 10.1089/3dp.2023.0167 PMID: 39734732

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    Thermal cracking is one of the serious issues that deteriorates the processibility of laser powder bed fusion (LPBF) high-strength aluminum components. To date, the effects of processing parameters on crack formation are still not well understood. The purpose of this study is to understand the correlation between the thermal cycle and the hot cracking during LPBF of Al-Cu-Mg-Mn alloys. In this study, we performed a detailed microstructural and morphogical ... ...点击完成人机验证后继续浏览

    热裂纹是降低激光粉末床熔合（LPBF）高强度铝合金工艺性能的一个严重问题。迄今为止，加工参数对裂纹形成的影响仍然不完全明了。本研究的目的是理解在LPBF制备Al-Cu-Mg-Mn合金过程中热循环与热裂纹之间的关系。在这项研究中，我们进行了详细的熔池微观结构和形态特征分析，以解释热裂纹的起始、扩展及停止机制。选择具有不同工艺参数的薄壁、单层和立方体样品进行深入的热循环研究。在单一垂直热循环的作用下，熔池中心处的凝固裂纹会愈合，但熔池边界处的凝固裂纹仍然存在。在单一水平热循环作用下，熔池重叠区域形成了凝固裂纹的起始点和扩展路径。然而，在交替的水平和垂直热循环作用下，裂纹不会消失，而是始终存在于多层结构中并继续扩展。通过调整加工参数提供预热、增加液相量、减少残余应力、延长熔池寿命以及细化晶粒大小可以降低LPBF制备Al-Cu-Mg-Mn合金的热裂倾向。

    关键词：高强度铝合金；热裂纹；激光粉末床熔合（LPBF）；显微结构；热循环。

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    期刊名：3d printing and additive manufacturing

    缩写：3D PRINT ADDIT MANUF

    ISSN：2329-7662

    e-ISSN：2329-7670

    IF/分区：2.1/Q3

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