01
Résumé
Tengstèn, akòz gwo pwen k ap fonn li yo, bon konduktiviti tèmik, ak retansyon idwojèn ki ba, se yon materyèl ideyal pou konpozan oryante plasma-nan réacteurs fizyon nikleyè. Sepandan, brittleness intrinsèque li yo ak gwo ductile-tanperati tranzisyon frajil (DBTT) fè li trè sansib a fann pandan pwosesis lazè. Sa a se fondamantalman akòz to a refwadisman trè wo ak gradyan tanperati ki mennen nan estrès tèmik ak febli fwontyè grenn jaden. Metòd ki deja egziste yo siprime fann gen ladan prechofaj substra, alyaj nanopartikil, ak lazè enpulsyonèl, men metòd sa yo gen limit tankou degradasyon poud, chanjman konpozisyon, oswa ogmante porosite. Nan dènye ane yo, yo te itilize fòm travès lazè (tankou travès bag) pou diminye dansite pouvwa pik, transfòme soude pénétration gwo twou san fon nan soude tèmik kondiktif, efektivman diminye gradyan tanperati ak pousantaj refwadisman. Osilasyon gwo bout bwa lazè ka brase pisin nan fonn, plis omojènize opinyon chalè, ak ankouraje fòmasyon grenn ekaks. Tou de metòd yo baze sou kontwòl tèmodinamik epi yo gen mekanis konplemantè. Papye sa a pwopoze konbine yo pou reyalize krak-soude gratis nan tengstèn pi san yo pa prechofaj oswa modifikasyon. Efè fòm gwo bout bwa ak paramèt osilasyon sou fant, pisin fonn lan, ak mikrostruktur yo etidye sistematikman, bay yon referans pou fabrikasyon aditif ki vin apre.
02
Apèsi sou lekòl la
Etid sa a te konpare sistematikman efè twa fòm reyon lazè -Gaussyen gwo bout bwa, distribisyon nwayo bag (RC 80/20), ak gwo bout bwa annulaire-sou konpòtman fann nan yon sèl -pas soude nan pi bon kalite plak mens tengstèn anba diferan paramèt osilasyon. Konbine simulation tèrmofizik, analiz mikwoskopi optik, ak karakterizasyon EBSD, yo te fè yon analiz milti-echèl, ki soti nan estatistik makwoskopik krak ak jeyometri pisin fonn rive nan estrikti grenn mikwoskopik. Rezilta eksperimantal yo montre ke gwo bout bwa Gaussian an, akòz gwo pouvwa pik li yo, fasil fòme yon pisin fonn byen fon ak etwat (pwofondè-a-rapò lajè > 1), ki mennen nan fann grav, ak yon pousantaj krak-gratis sèlman 36%. Kontrèman, travès yo annulaire ak RC 80/20, pa diminye dansite pouvwa pik, elaji ak pi fon pisin nan fonn, siyifikativman diminye gradyan tanperati a ak pousantaj refwadisman. Gwo bout bwa RC 80/20 la pou kont li ka reyalize yon pousantaj krak-gratis 80%. Bati sou fondasyon sa a, adisyon a nan osilasyon gwo bout bwa lazè plis siprime fann nan tout kalite gwo bout bwa, ak rapò aspè jeneralman tonbe anba a 1. Konbinezon an nan RC 80/20 ak osilasyon fè pi byen, reyalize yon to 91% krak-gratis atravè 55 seri paramèt. Anplis de sa, li te lakòz fòmasyon nan pi gwo kristal equiaxed nan pisin nan fonn, byen matche ak rediksyon nan to refwadisman simulation ki rive jiska 45%. Analiz final estatistik te revele ke fòm gwo bout bwa, pouvwa lazè, ak vitès optik yo te paramèt ki pi enpòtan ki afekte inisyasyon krak, pandan y ap frekans osilasyon ak anplitid pa te gen okenn enpak enpòtan nan sijè ki abòde lan etid sa a. Sa a montre ke estrateji konbine nan fòm gwo bout bwa ak osilasyon ka reyalize krak ki ka repete -soude tengstèn san yo pa prechofaj oswa modifikasyon materyèl.
03
Analiz grafik
Done ki nan kwen anwo gòch Figi 1 montre ke, anba menm dyamèt plas (202 μm) ak kondisyon pwosesis, gradyan tanperati G nan gwo bout bwa a RC 80/20 se siyifikativman pi ba pase sa yo ki nan gwo bout bwa a Gaussian, pandan y ap pousantaj kwasans lan R se yon ti kras pi wo. Kle a se nan kalkil pousantaj refwadisman rezilta yo nan kwen anwo dwat -refwadisman gwo bout bwa a RC 80/20 redwi pa apeprè 40% konpare ak gwo bout bwa Gaussian ak menm dyamèt plas la, epi redwi plis pa apeprè 45% pou gwo bout bwa a annulaire. Seksyon transvèsal simulation pisin fonn ki anba la a tou reflete sa a: pisin fonn gwo bout bwa ki gen fòm lan pi laj ak pi fon. Done sa yo dirèkteman eksplike poukisa fòm gwo bout bwa ka efektivman redwi estrès tèmik-fant ki pwovoke, bay sipò solid pou eksperyans ki vin apre nan yon pèspektiv tèmodinamik.
Figi 2 koresponn ak yon gwo bout bwa Gaussian. San yo pa osilasyon, yon krak longitudinal antre soude a tout antye. Sepandan, ak adisyon a nan osilasyon, menm nan dansite enèji liy menm jan an, krak la disparèt nèt. Figi 3 koresponn ak yon gwo bout bwa RC 80/20. San yo pa osilasyon, yon krak toujou egziste nan dansite enèji liy segondè. Avèk adisyon a nan osilasyon, krak la konplètman elimine. Sa a konplètman demontre ke kèlkeswa fòm nan gwo bout bwa, osilasyon ka efektivman siprime fant. Mekanis la se ke osilasyon gwo bout bwa a brase pisin nan fonn, fè opinyon chalè a pi inifòm. Pisin fonn orijinal etwat ak gwo twou san fon an elaji anpil, epi pwofondè-a-lajè a desann pi ba pase 1. Mòd soude a chanje soti nan soude pénétration gwo twou san fon nan soude kondiksyon chalè, kidonk libere estrès tèmik.
Figi 4 quantifies efè estrateji otomatik nan nivo microstructural. Bò gòch la montre ke gwosè mwayèn grenn nan gwo bout bwa Gaussian (93 μm) se sèlman 10.2 μm; lè l sèvi avèk RC 80/20 pou kont li (202 μm) ogmante li a 14.3 μm; ak lè RC 80/20 konbine avèk osilasyon, grenn yo grosye pi lwen, ki pafètman matche ak rezilta simulation nan yon rediksyon 45% nan to refwadisman. Done rapò aspè yo sou bò dwat la montre ke grenn yo nan konbinezon an fòm ak osilasyon yo pi pre ekaks (rapò tou pre 1), pandan y ap grenn yo nan gwo bout bwa Gaussian yo byen klè kolon (rapò pi gwo). Yon pwopòsyon ki pi wo ak pi gwo kantite grenn ekivak vle di ke pwopriyete mekanik materyèl la gen plis izotwòp, ak rezistans li nan pwopagasyon krak pi fò, kidonk eksplike poukisa fant yo efektivman siprime nan nivo mikwostriktirèl.
04
Rezime
Etid sa a konfime ke yon estrateji konbine nan fòm reyon lazè ak osilasyon ka reyalize krak ki repete -soude gratis nan tengstèn pi san yo pa prechofaj oswa modifikasyon materyèl. Pami paramèt yo teste, gwo bout bwa nwayo bag RC 80/20 konbine avèk osilasyon an bay pi bon rezilta, reyalize yon pousantaj krak -gratis nan 91%, siyifikativman pi wo pase 36% nan gwo bout bwa Gaussian an. Konbinezon sa a efektivman siprime fant pa diminye dansite pik pouvwa ak brase pisin nan fonn, transfòme mòd nan soude nan chalè -fè soude, diminye pousantaj refwadisman an jiska 45%, ak ankouraje fòmasyon nan pi gwo kristal ekaks. Fòm gwo bout bwa, pouvwa lazè, ak vitès optik yo se paramèt ki enfliyanse kle, pandan y ap frekans osilasyon ak anplitid gen ti efè. Rechèch nan lavni bezwen verifye plis aplikasyon estrateji sa a nan milti-kouch, milti-laminasyon ak nan fabrikasyon aktyèl PBF-LB/M.
