研究人員通過高速X射線電影捕捉微觀制造缺陷

2019-06-18 16:35:09 編輯：來源：

導讀在基于激光的金屬部件制造中發生的微觀缺陷如果未被發現則會導致大的問題，并且修復這些缺陷的過程會增加高科技制造的時間和成本。但是對這

在基于激光的金屬部件制造中發生的微觀缺陷如果未被發現則會導致大的問題，并且修復這些缺陷的過程會增加高科技制造的時間和成本。但是對這些缺陷原因的新研究可能會導致一種補救措施。

來自密蘇里科技大學，阿貢國家實驗室和猶他大學的研究人員制作了一種稱為激光濺射的制造現象的高速X射線“電影” 。激光濺射是指在基于激光的制造工藝(例如激光焊接和激光添加制造)期間從由高功率激光加熱的池中噴射熔融金屬。這些激光制造技術用于制造用于各種行業的零件，包括航空航天，汽車工業，醫療保健和建筑。

研究人員在今天發表的一篇論文(2019年6月14日，星期五)的物理評論雜志上描述了他們的發現。

利用X射線成像，研究人員捕捉到了鈦合金在制造過程中被稱為Ti-6Al-4V的濺射行為。研究人員在他們的論文中稱，他們的微觀電影揭示了“激光濺射的新機制 - 在金屬的一個區域中形成的舌狀突起的大量爆炸”，標題為“激光加工過程中的大塊爆炸引起的金屬飛濺”。

“新發現的機制將指導減少焊縫和附加制造零件中缺陷形成的方法的發展，” 密蘇里科技大學機械和航空航天工程助理教授，該論文的一位作者之一Chen Lianyi博士說。

Chen與Argonne國家實驗室的Tao Sun博士團隊和猶他大學的Wenda Tan博士團隊合作進行了研究。該小組通過在阿貢國家實驗室使用高能同步加速器X射線以及圖像分析和數值模擬來創建圖像。Argonne工廠的研究人員采用X射線散射技術研究材料。

“硬X射線的高穿透力和成像技術的高分辨率使我們有史以來第一次將表面上方的飛濺行為與鈦表面下方和鈦樣品內部的動力學聯系起來，”Chen說。

標簽：高速X射線

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