Multi-physical field simulation to yield defect-free IN718 alloy fabricated by laser powder bed fusion

材料科学 马朗戈尼效应 合金 选择性激光熔化 表面张力 融合 自由面 冶金 复合材料 机械 微观结构 热力学 语言学 物理 哲学
作者
Kuang-Yu Dai,Xing He,Decheng Kong,Chaofang Dong
出处
期刊:Materials Letters [Elsevier]
卷期号:355: 135437-135437 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.matlet.2023.135437
摘要

In this study, we used a model that combines thermal, mechanical, and fluid dynamics principles to analyze the melting and solidification process in laser powder bed fusion (LPBF). To ensure accurate simulation results, our computational fluid dynamics model takes into account various factors, such as heat transfer, radiation, molten metal flow, phase change, and the interaction between the laser and the material. We found that the combined effects of recoil pressure, Marangoni convection, and surface tension play a crucial role in the evolution of the melted IN 718 alloy. Excessive recoil force can cause powder spatters and keyholes, while inefficient Marangoni effect leads to non-uniform melting. Through our simulation-experimental investigation, we were able to achieve a high-density (99.96 %) IN 718 alloy at a scanning speed of 700 mm/s. This research demonstrates the ability of a multi-physical model to accurately predict the quality of melted materials and contribute to the development of new materials, not limited to nickel-based alloys in LPBF.

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
Hui完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
我嘞个逗完成签到,获得积分10
刚刚
想瘦的海豹完成签到,获得积分10
刚刚
小桑桑完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6应助GoodMorning采纳,获得10
1秒前
SARON完成签到 ,获得积分10
1秒前
星河梦枕完成签到,获得积分10
1秒前
易义德发布了新的文献求助10
2秒前
收手吧大哥应助111111采纳,获得10
2秒前
JZa完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
FakeJoker完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
哈哈发布了新的文献求助10
4秒前
zq完成签到 ,获得积分10
4秒前
孔雨欣发布了新的文献求助10
4秒前
奋斗靖仇完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
orixero应助mama采纳,获得10
5秒前
cyw_1037405062完成签到,获得积分10
7秒前
Kelly完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6应助忧伤的映菱采纳,获得10
7秒前
大气凡之完成签到,获得积分10
7秒前
猪头完成签到,获得积分10
8秒前
壮观溪流完成签到 ,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Exotic发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
安详靖柏发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
清蒸鱼发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
情怀应助落后乐荷采纳,获得10
12秒前
12秒前
琳琳完成签到,获得积分10
12秒前
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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5659115
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4826783
关于积分的说明 15085584
捐赠科研通 4817830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2578374
邀请新用户注册赠送积分活动 1533021
关于科研通互助平台的介绍 1491746