Interfacial characterization and bonding mechanism of W/ODS-316 L steel multi-material structure fabricated by laser powder bed fusion

材料科学 马朗戈尼效应 扩散 融合 扩散焊 晶界 冶金 复合材料 微观结构 对流 热力学 语言学 哲学 物理
作者
Zhirong Xie,Yan Zhou,Xiaoqiang Wang,Keyu Chen,Ruifang Wang,Shifeng Wen,Yusi Che,Yusheng Shi,Jilin He
出处
期刊:Materials Characterization [Elsevier BV]
卷期号:216: 114242-114242 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.matchar.2024.114242
摘要

Oxide dispersion strengthened(ODS) steels and W play an important role in plasma facing components(PFCs).However, complex multi-material structures in PFCs are manufactured by assembling discrete components using conventional techniques and subsequently fused together by a welding process, which creates weak interface zones with limited performance. In this study, a W/ODS-316L multi-material structures were integrally fabricated utilizing the laser powder bed fusion (LPBF) methodology. The study delves into the examination of interfacial diffusion characteristics, the underlying interfacial bonding mechanism, and the mechanical properties of the fabricated structures. The results showed that a good metallurgical bond in W/ODS-316L multi-material interfaces was attributed to Marangoni convection and the development of a keyhole during the forming process. These phenomena induced intensive elemental diffusion across the interface, resulting in a robust metallurgical bond. Furthermore, the presence of Y elements in the molten pool led to their attachment to the surface of un-melted W powder due to Marangoni convection. It caused abnormal diffusion of Y elements towards the pure W side of the interface. The Y element reduced the proportion of large-angle grain boundaries (LAGBs) of W close to the interface, from 36.44% to 18.90%, which further inhibited the initiation and extension of cracks. And the interfacial bonding strength reached 130.42 ± 3.27 MPa. Finally, the effect of W/steel composition gradient on the bonding phenomenon could provide a reference for the composition design and regulation of the bonding effect at multi-material interfaces. The utilization of LPBF technology for fabricating W/ODS-316L multi-material structures presents an alternative viable approach for PFC preparation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
可靠花生完成签到,获得积分10
刚刚
jiangyi3029完成签到 ,获得积分10
8秒前
ZR666888完成签到,获得积分10
17秒前
章诚完成签到,获得积分10
17秒前
景辞完成签到 ,获得积分10
20秒前
善良丑完成签到 ,获得积分10
20秒前
BUTTOND完成签到 ,获得积分10
29秒前
鲑鱼完成签到 ,获得积分10
34秒前
琰sky完成签到 ,获得积分10
37秒前
王志新完成签到 ,获得积分10
38秒前
42秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
45秒前
50秒前
ccc2应助科研通管家采纳,获得100
54秒前
青水完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
手帕很忙完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jingjing发布了新的文献求助10
1分钟前
与离完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到,获得积分10
1分钟前
zyj完成签到,获得积分10
1分钟前
jingjing完成签到,获得积分10
1分钟前
orixero应助懿璎采纳,获得10
1分钟前
HEYATIAN完成签到 ,获得积分10
1分钟前
激昂的如柏完成签到,获得积分10
1分钟前
慢慢完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小陈完成签到 ,获得积分10
2分钟前
笑林完成签到 ,获得积分10
2分钟前
傅姐完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王平安完成签到 ,获得积分10
2分钟前
吼住吼住完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xh完成签到,获得积分10
2分钟前
sos007完成签到 ,获得积分10
2分钟前
姜勇完成签到,获得积分10
2分钟前
三杠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
萧水白完成签到,获得积分10
2分钟前
快快完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Hancock完成签到 ,获得积分0
2分钟前
柠檬茶发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350684
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165311
关于积分的说明 17182124
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862727
邀请新用户注册赠送积分活动 1840310
关于科研通互助平台的介绍 1689463