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期刊信息/Journal information
有色金属工程
有色金属工程

朱穗玲

双月刊

2095-1744

ysjsgc@bgrimm.com

010-63299751/52

100070

北京南四环西路188号总部基地18区23号楼

有色金属工程/Journal Nonferrous Metals EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是涉及重、轻、稀、贵金属地质、采矿、选矿、冶炼、加工、材料、环保、设备和过程控制的综合性科学技术刊物，国内外公开发行。发行和交换28个国家和地区，是全国中文核心期刊，被国内外重要检索机构收录。主要报导有色金属新材料、新技术、技术方向等研究成果和生产实践。
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    同步送粉水下激光增材铁基合金凝固组织演变与温度场研究

    刘伊娄丽艳刘康诚李成新...
    1-10页
    查看更多>>摘要：针对海洋环境中大量存在的铁基结构材料表面损伤修复与水下原位再制造的需求,通过层状累加成型的方法,实现了同轴送粉式水下激光增材制造(SUAM)技术.由于多次热量输入时温度梯度的不稳定性,增材结构上部的晶粒生长与平面涂层相似,靠近基体的区域没有明显的柱状晶粒.EBSD结果表明,晶粒大小和位错密度在增材叠加界面发生了变化,出现外延生长现象,在块体中间出现了一个周期性细晶粒带,细晶粒带的平均硬度为805 HV0.025,而较大的等轴晶粒区的硬度为770 HV0.025.进一步通过引入保护气流和沸腾模型,利用数值模拟获得了 SUAM激光加热过程的温度场.水下激光加热最高温度比空气中低约16％,且沸腾模型不会影响温度分布.研究为进一步实现SUAM提供了理论支持.

    激光增材水下原位制造凝固组织数值模拟

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    电弧熔丝增材AZ31镁合金组织和力学性能

    马品奎王璨贾海龙查敏...
    11-18页
    查看更多>>摘要：镁及其合金因其轻质特性,在汽车、航空和航天等多个领域被广泛应用.电弧熔丝增材制造(WAAM)技术因其经济性、高沉积效率和高材料利用率而备受青睐.基于冷金属过渡(CMT)技术制备了 WAAM AZ31镁合金单道薄壁构件.重点探讨了沉积参数对AZ31镁合金构件的成型性、组织和力学性能的影响.结果表明:电弧电流与沉积速度有一定的匹配性,也共同影响热输入,热输入过大或过小都会影响WAAM AZ31镁合金构件的成型质量;选择电弧电流为90 A、电压为12.3 V、送丝速度为6.2 m/min、沉积速度为7.5 mm/s的工艺参数,可以获得更细晶粒和更弱织构强度,同时展现最佳力学性能,具体为屈服强度约96 MPa、抗拉强度约201 MPa、伸长率约12％.

    镁合金电弧熔丝增材沉积参数微观组织力学性能

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    Li添加对激光粉末床熔融成形Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

    高建宝刘燕吴祖胜章媛洁...
    19-30页
    查看更多>>摘要：采用激光粉末床熔融技术制备了 Al-Cu-Mg-Sc-Zr和Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金,对比研究了 Li的添加对Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金中存在四方形的Al3(Sc,Zr)相、球形Al3 Li相和针状Al2CuMg相.Li的添加促进Al3Li相的形成,具有第二相强化效果,提高合金力学性能.Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金的抗拉强度和伸长率分别为(548±4)MPa和9.2％±0.3％,与Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金相比,添加Li的合金的抗拉强度和伸长率分别提高了 16.3％和15.0％,表现出优异的强度和塑性.

    激光粉末床熔融铝锂合金微观组织力学性能

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    激光增材制造修复CM247LC柱状晶叶片外延生长行为研究

    齐晓红王煊任俊风刘壮壮...
    31-38页
    查看更多>>摘要：燃气轮机涡轮叶片在高温、腐蚀以及复杂应力环境下,叶顶容易磨损甚至断裂,通常采用修复的方式降低叶片维护成本,但传统焊接修复具有热影响区大、焊后组织退化的问题,降低了修复叶片的服役寿命.采用激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion,L-PBF)修复CM247LC柱状晶叶片,具有热影响区小、可实现柱状晶组织接续的优势.采用不同晶体取向的柱状晶基板模拟受损柱状晶叶片,研究基板晶粒形貌(柱状晶与等轴晶)和取向(基板<001>取向//成形方向(Building Direction,BD)、<111>//BD、<110>//BD)对修复区晶粒外延生长的影响规律.结果表明,采用<001>//BD柱状晶基板与等轴晶基板的修复区中<001>取向晶粒的含量分别为94.2％和11.1％,柱状晶基板较等轴晶基板更利于柱状晶的外延生长;不同晶粒取向的基板对修复区<001>织构含量影响显著,修复区<001>织构含量从高到低依次为:<001>//BD柱状晶基板,为94.2％;<111>//BD柱状晶基板,为34.0％;<110>//BD柱状晶基板,为24.4％.

    激光增材制造基板晶粒形貌基板晶体取向外延生长

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    耐等离子体刻蚀涂层材料与制备工艺研究进展

    马凯田飞李长久李成新...
    39-52页
    查看更多>>摘要：随着半导体器件集成度的提升及先进制程的不断发展,半导体制造刻蚀工艺面临更高要求.刻蚀机内壁受高密度等离子体轰击,可能释放颗粒污染物,引发工艺漂移,严重时甚至导致电流短路和生产良率的下降.在刻蚀机内壁表面制备陶瓷涂层,可有效减缓等离子体对器件表面的刻蚀,并最大程度减少颗粒物的生成.合理选择涂层材料体系和制备工艺,可以显著提高刻蚀机部件的等离子体耐受性,并延长其使用寿命.总结了耐等离子体刻蚀涂层的研究现状,分析了等离子体刻蚀条件与涂层刻蚀行为之间的关系,综述了包括Al2O3、Y2O3、YAG、YF3、YOF、非晶玻璃等在内的多种耐刻蚀材料的研究进展.同时,还探讨了涂层制备工艺的特点及其微观结构对刻蚀性能的影响,并对未来耐等离子体刻蚀涂层的要求及材料选择进行了展望.

    等离子体刻蚀耐刻蚀涂层等离子喷涂真空冷喷涂

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    激光粉末床熔融成形Al-Ce-Ni合金组织性能研究

    吴超群胡耀坤高建宝张金良...
    53-62页
    查看更多>>摘要：铝合金激光粉末床熔融(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)增材制造是实现高端装备关键构件轻量化、复杂化、整体化成形的重要手段.然而目前LPBF成形高强铝合金面临裂纹难抑制、强度难提升的技术挑战.通过构建Al-Ce-Ni三元共晶体系与Ti、Zr元素孕育处理方法,提出了一种适用于LPBF工艺的新型无裂纹高强铝合金,研究了 Al-Ce-Ni-Zr-Ti合金的LPBF工艺优化、显微组织和拉伸性能.发现激光能量密度区间在71.4～87.5 J/mm3内时打印无裂纹、未发生明显翘曲变形,铝基体中形成了Al11Ce3和Al3Ni强化相,同时析出的Al3(Ti,Zr)粒子显著促进了晶粒细化与等轴化,极限抗拉强度达(550.33±20.55)MPa,屈服强度达(401.67±17.79)MPa,伸长率 4.68％±0.12％.

    激光粉末床熔融铝合金工艺优化显微组织拉伸性能

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    镁合金及其镁基材料增材制造技术研究现状与展望

    武千业吴玉娟邓庆琛常治宇...
    63-82页
    查看更多>>摘要：镁合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的阻尼减震性能和生物相容性等优点,被誉为"21世纪的绿色工程材料".但镁合金相比于其他材料对热过程敏感,可加工性较差,传统成型工艺难以制造形状特别复杂的零件.金属增材制造技术是先进制造业中最具潜力和最有发展前景的制造技术,可以增加设计的自由度和制造的灵活性.采用增材制造制备复杂形状的镁合金拓扑优化结构件可同时实现材料轻量化和结构轻量化的极致轻量化效果,在航空航天和国防军工等领域具有广阔的应用前景.因此,本文综述了国内外镁合金增材制造研究现状,并对其未来发展进行了展望.

    镁合金增材制造力学性能耐蚀性生物相容性

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    激光粉末床熔化成型B/GZ151K镁基复合材料的显微组织与力学性能

    丁艺闻杜磊武练梅柯林达...
    83-89页
    查看更多>>摘要：利用粉末三维混合和激光粉末床熔化(Laser powder bed fusion,LPBF)技术制备了 B/GZ151K镁基复合材料(Metal Matrix Composit,MMCs),其中,GZ151K(Mg-15Gd-1Zn-0.4Zr,％)是目前强度最高的镁铸造合金之一.所制备的B/GZ151K镁基复合材料微观组织由B颗粒和GZ151K镁基体组成,其中GZ151K镁基体由平均晶粒尺寸小于5 μm的细小α-Mg晶粒、点状和条状的Mg3Gd相构成.力学性能测试结果显示,LPBF制备的B/GZ151K复合材料的屈服强度为325 MPa、抗拉强度为348 MPa和伸长率为1.7％,其弹性模量为52.5 GPa.与铸造态GZ151K镁合金相比,LPBF制备的B/GZ151K复合材料的屈服强度和抗拉强度显著提高,伸长率则显著降低,弹性模量提升了 16.7％.结果表明,利用三维混料机机械混合不同种粉末获得复合粉末再通过LPBF成型能够制备镁基复合材料,但仍无法有效实现纳米级增强颗粒在基体中的均匀分布.

    镁基复合材料粉末混合增材制造激光粉末床熔化弹性模量

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    陶瓷光固化3D打印关键工艺参数及其在固体氧化物燃料电池中的应用研究

    庞雪宁王志强郭新宇于方永...
    90-107页
    查看更多>>摘要：3D打印技术因其可自由设计和灵活生产等优点为复杂结构陶瓷体的制备提供了便捷,可实现图案化表面陶瓷体一步式制备以及复杂器件的一体化成型,在固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)领域有广阔应用前景.综述了不同3D打印技术在SOFC领域的应用现状,重点阐述了陶瓷光固化3D打印技术中陶瓷浆料、打印成型工艺以及后处理工艺的关键参数对陶瓷体成型的影响和在SOFC领域的具体实施应用,提出目前该技术应用于SOFC领域中面临的挑战及发展前景.陶瓷光固化3D打印技术为SOFC的便捷制备和高性能输出提供了新的思路及方法,通过继续探索其他类型的陶瓷材料和工艺改进,有望推动SOFC技术的进一步发展.

    陶瓷光固化3D打印固体氧化物燃料电池陶瓷浆料打印成型参数后处理

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    冷喷涂增材制造技术研究进展与应用现状

    黄继波张科杰兰海明李羿含...
    108-121,128页
    查看更多>>摘要：冷喷涂增材制造作为一种极具潜力的新兴固态增材制造技术,近年来备受关注.其工艺原理基于空气动力学,原料粉末经高速碰撞形成机械或冶金结合实现结构成形,属"固态增材",可避免传统增材制造热输入带来的氧化、相变、晶粒生长和残余热应力问题.国际上正积极开展相关研究,目前该技术已广泛应用于航空航天、武器、能源动力等领域,涵盖装备零部件的表面修复、强化及功能涂层等方面.综述了冷喷涂增材制造技术的工艺原理、设备现状、典型金属材料冷喷涂增材体性能的研究进展,并通过冷喷涂在装备零部件修复和制造方面的典型应用案例,介绍了冷喷涂增材制造技术的应用现状.

    冷喷涂增材制造修复金属拉伸强度结合强度

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