天津大學(xué)-華理工等：電弧增材制造的不銹鋼308L多軸低循環(huán)疲勞行為和壽命預(yù)測(cè)研究
時(shí)間：2024-09-11 10:51 來(lái)源：WAAM電弧增材 作者：admin 閱讀：次
電弧增材制造（WAAM）因能以最快的沉積速度和最低的成本制造大型結(jié)構(gòu)部件或零件而備受關(guān)注。奧氏體不銹鋼（SS）兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械性能和耐腐蝕性能，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、航空航天和核工業(yè)領(lǐng)域。循環(huán)加載往往會(huì)導(dǎo)致奧氏體不銹鋼部件在其使用壽命期間發(fā)生疲勞失效，并且在許多應(yīng)用中加載情況具有多軸特性，即使在單軸加載情況下，部件也可能由于復(fù)雜的幾何形狀或殘余應(yīng)力的相互作用而經(jīng)歷軸向和剪切應(yīng)力共同作用的應(yīng)力狀態(tài)，因此了解
WAAM 奧氏體不銹鋼在多軸應(yīng)力條件下的循環(huán)和疲勞行為對(duì)于提供可靠的工程應(yīng)用至關(guān)重要。
近日，天津大學(xué)同華東理工大學(xué)、天津市化工安全與裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在材料科學(xué)領(lǐng)域期刊International Journal of Fatigue上發(fā)表了題為"Multiaxial low cycle fatigue behavior and life prediction of wire arc additive manufactured 308L stainless steel"的研究成果。本研究旨在通過(guò)對(duì) WAAM 308L 不銹鋼進(jìn)行軸向、扭轉(zhuǎn)以及軸向 - 扭轉(zhuǎn)多軸加載下的疲勞測(cè)試來(lái)填補(bǔ)一些研究空白。
近日，天津大學(xué)同華東理工大學(xué)、天津市化工安全與裝備技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在材料科學(xué)領(lǐng)域期刊International Journal of Fatigue上發(fā)表了題為"Multiaxial low cycle fatigue behavior and life prediction of wire arc additive manufactured 308L stainless steel"的研究成果。本研究旨在通過(guò)對(duì) WAAM 308L 不銹鋼進(jìn)行軸向、扭轉(zhuǎn)以及軸向 - 扭轉(zhuǎn)多軸加載下的疲勞測(cè)試來(lái)填補(bǔ)一些研究空白。
圖 1. (a) WAAM 308L 不銹鋼板和
(b) 熱軋 308L 不銹鋼棒的照片
圖 2. WAAM 308L 不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)
(a) 為低倍率下垂直截面的光學(xué)顯微鏡（OM）圖像；
(b) 為高倍率下垂直截面的反極圖（IPF）；
(c) 為高倍率下水平截面的 IPF
DD 指沉積方向
圖 3. 熱軋 308L 不銹鋼的顯微結(jié)構(gòu)
(a）為光學(xué)顯微鏡（OM）圖像；
（b）為反極圖（IPF）
圖 4. 疲勞試驗(yàn)的試樣幾何形狀
圖 5. 加載路徑和應(yīng)變加載模式示意圖：
（a）單軸；（b）扭轉(zhuǎn)；
（c）多軸環(huán)形路徑
圖 6. WAAM 和熱軋（HR）308L 不銹鋼在半衰期內(nèi)
（a）單軸；（b）扭轉(zhuǎn)；
（c）圓形加載路徑下的軸向；
（d）圓形加載路徑下的剪切方向下的
應(yīng)力-應(yīng)變滯后環(huán)
圖 7. WAAM 和熱軋 (HR) 308L 不銹鋼在承受
(a) 單軸；(b) 扭轉(zhuǎn)；(c) 循環(huán)疲勞載荷時(shí)的
硬化和軟化曲線(xiàn)
圖 8. WAAM 和熱軋 (HR) 308L 不銹鋼的
疊加單調(diào)和等效循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)
以及使用 von-Mises 準(zhǔn)則獲得的數(shù)據(jù)
圖 9. WAAM 和熱軋（HR）308L 不銹鋼在承受
（a）單軸（c）扭轉(zhuǎn)疲勞載荷時(shí)的
應(yīng)變振幅與疲勞壽命的關(guān)系；
WAAM 和 HR 308L 不銹鋼在承受
（b）單軸（d）扭轉(zhuǎn)疲勞載荷時(shí)
不同應(yīng)變振幅下的疲勞壽命比
圖 10. 在等效應(yīng)變振幅為 0.6 % 的扭轉(zhuǎn)循環(huán)加載下，
WAAM 308L 不銹鋼失效樣品
疲勞裂紋擴(kuò)展路徑的 SEM 和 EBSD 結(jié)果，
(a-c) 為低倍放大率；(d-f) 為低倍放大率
(a)(d)為波段對(duì)比度圖；
(b)(e)為 IPF 圖；(c)(f)為相位圖
圖 11. WAAM 和熱軋 (HR) 308L 不銹鋼
在圓形加載路徑下的
等效應(yīng)變振幅與疲勞壽命的關(guān)系
(責(zé)任編輯：admin)
上一篇：Castheon通過(guò)3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)高超音速應(yīng)用耐火合金Super C103
下一篇：首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京積水潭醫(yī)院矯形骨科陳明學(xué)醫(yī)生基于低溫沉積3D打印技術(shù)
下一篇：首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京積水潭醫(yī)院矯形骨科陳明學(xué)醫(yī)生基于低溫沉積3D打印技術(shù)
Fabric8Labs推出AI芯片定
Titomic又一合作，將與nuF
荷蘭公司將開(kāi)設(shè)3D打印船舶
Chicago Additive推出AMOS
590MHz帶寬+超90%輻射效率
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校工最新內(nèi)容
- ·Fabric8Labs推出AI芯片定制冷板：3D打
- ·Titomic又一合作，將與nuForj 合作加速
- ·荷蘭公司將開(kāi)設(shè)3D打印船舶制造工廠(chǎng)，采
- ·Chicago Additive推出AMOS 300，軍方FD
- ·590MHz帶寬+超90%輻射效率！北大深研院
- ·威斯康星大學(xué)麥迪遜分校工程師利用 3D
- ·Nature子刊：利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)通過(guò)照片
- ·Axtra3D推出集成HPS工藝的純硅膠3D打印
- ·新研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)3D打印混凝土的厚度優(yōu)化
- ·Fabric8Labs與AEWIN合作，將利用電化學(xué)
突破性生物3D打印
迪拜LEAP 71公司
3D生物打印構(gòu)建內(nèi)
《Small Science
南洋理工-劍橋大
清華大學(xué)：抗拉強(qiáng)熱點(diǎn)內(nèi)容
- ·基于主動(dòng)學(xué)習(xí)框架的增材制造TC4工藝參
- ·雙光子聚合—高精密制造領(lǐng)域的“新星”
- ·3D打印晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)終極指南：部件輕量
- ·綜述：金屬微滴噴射3D打印技術(shù)
- ·連續(xù)界面光刻技術(shù)最新突破！Carbon利用
- ·3D生物打印技術(shù)在增強(qiáng)類(lèi)器官工程中的最
- ·渦輪葉片高能束增材再制造修復(fù)技術(shù)：理
- ·綠色又安全，3D打印膠原水凝膠：從材料
- ·3D打印機(jī)技術(shù)大比拼：FDM、SLA、CLIP、
- ·鈦強(qiáng)了：鉑力特3D打印鈦合金鉸鏈，裝上
