学霸的军工科研系统 第908节
随即意识到对方会错了意。
赶紧摇了摇头:
“怎么可能有型材和棒材……只是用我们所过去开发出的气雾化工艺,制成了一批金属粉末而已……”
听到他的解释,常浩南在稍稍松了口气,庆幸科学原理还存在的同时,也难免有些遗憾。
当然,即便是粉末,20天时间,也是非常不错的进度了。
因此,他肯定不能把自己的遗憾表现出来:
“没关系,我看过罗罗那边提供的资料,叶片胚料是用激光选区熔化成型技术生产出来的。”
“有了金属粉末,至少就有了后面进一步研究成型工艺的基础……另外,我和卢工正好也在考虑调整研发计划,和你们一起集中力量,攻关基材生产技术。”
这个激光选区熔化成型工艺,属于3D打印的一种。
算不得什么新技术,从90年代末就开始有少量应用了。
只不过在21世纪初这会,还做不到像后来那样,直接从粉末打出成品。
都是先差不多搞出一个毛坯,然后再由传统加工方式进行后续精密处理。
而杭志斌这会虽然还不知道具体发生了什么,但对于他来说,有这么两位大佬加入,肯定不会是什么坏事。
于是欣然点头。
然后,还颇为兴奋地报告了另外一项进度:
“其实,在粉末搞出来之后,我们也进行过两轮铺粉成型试验……只不过结果不算太好,所以就没写进这次的报告里面。”
“但是既然常总您接下来准备亲自负责这边……”
听到这里,常浩南的眼神重新亮了起来。
甚至不等对方说完,便匆忙道:
“具体说说!”
“嗯……试生产嘛,所以我们做的都是10mm的立方试样,但样品只有上下表面比较平整,侧壁,尤其是侧棱可以观察到明显的翘曲、毛刺还有未熔合缺陷,然后从这些缺陷上还……”
由于没带样品检测报告,杭志斌只能一边组织语言一边形容,所以难免有点卡壳。
不过,他说出来的内容,却让常浩南相当熟悉。
以至于在中途就打断了对方:
“你是想说,以这些侧棱位置的缺陷为源点,产生了很多宏观裂纹,肉眼都能明显观测到的那种?”
杭志斌当即点头:
“对……”
紧接著马上意识到了什么:
“等等……常总您怎么知道?”
“唉……”
常浩南叹了口气:
“因为我这边也遇到了几乎完全一样的问题.”
说著,把桌面上刚才卢青松带来的测试报告递给杭志斌:
“看一下吧,这上面有图,是不是跟你们……”
常浩南的声音,到一半便戛然而止。
因为就在这一瞬间,一个念头从他的脑海当中飞速划过,擦出了一连串灵感的火花。
激光选区熔化成型,是妥妥的利用激光热效应工作。
而他这边的超短激光加工,则是要尽可能减少热效应的作用。
可现在两边却产生了相同的问题……
众所周知,裂纹产生的直接原因,基本是因为残余应力大于材料本身的抗拉强度。
而目前的皮秒级激光实际上不足以规避全部热效应。
为了解决这一问题,在当初常浩南开发超短激光加工设备时,是把待加工工件浸泡在液体当中。
如果一定要说成型和加工两个过程中有哪里比较类似,那大概就只有这个过程。
不是说冷却方式一样——
粉末成型过程中当然不可能填充液体。
但本身更高的温差却使得其传热效率与液冷接近。
也就是冷却速率接近
换句话说,应力本身很可能是在材料冷却过程中产生的。
并且,未熔化的粉末与熔融粉末的边界会形成缺口,增大了表面自由度,因此,裂纹更容易在试样的侧面产生。相比之下,由于上表面是由最后熔化的熔池组成,表面质量较好,不易成为裂纹源。
这样就可以解释,为什么杭志斌那个立方试样的上表面相对光滑,而侧棱部分情况最差。
“杭研究员……”
许久之后,常浩南缓缓开口道:
“我好像……想到解决办法了。”
第1032章 罗罗妙计安天下
……
如果一切的原因真是冷却速率问题,那对于常浩南这边的加工任务来说,只要提高液体预热温度,把冷却速率给降下来就行。
当然,这只是原理层面而已。
具体落实下来,考虑到原本使用的中性盐溶液本身导热能力不小,而且预热温度高了的话还存在蒸发甚至沸腾问题,还是有一些地方需要克服。
为这事再上一套加压设备,会进一步提高系统复杂度。
但要是更换液体种类,一时间似乎又想不到特别符合要求的。
而材料成型方面,则要更复杂一些。
对于传统冶金过程来说,可以设置一个专门的去应力退火流程。
但激光选区熔化作为一种粉末成型工艺,实际上是一边加工一边冷却的。
换句话说,即便对于10mm大小的立方试样来说,也是还没等整个成型过程结束,该形成的裂纹就已经形成了。
所以,事后再退火肯定为时已晚。
只能考虑实时后处理。
也就是一边加工一边退火。
好在,退火本质上是个缓慢加热再缓慢冷却的过程。
理论上可以再设置一个退火激光器,跟在加工激光器后面来完成这一操作。
而要说再想点什么其它办法的话,就是金相问题了。
根据前期材料表征,以及常浩南进行计算的结果,共析反应α→γ+β对冷却速度十分敏感,因此在基体内部会形成较多密排六方排列点阵结构的α2相,该结构滑移系较少,为典型的脆性相,因而含α2相较多的区域抗拉强度较低,在残余应力较大时,更容易成为裂纹的起始和扩展区域。
也就是说,降低α2脆性相的比例,就可以抑制裂纹的产生。
不过熔化成型这个过程本身就会影响到最终产物的相组成,所以牵一发而动全身,也并不会比边加工边退火的思路简单多少……
总之,不可能有随便搞搞就能解决问题的方法。
但至少,研究方向是可以确定下来了。
在脑海中理清思路之后,常浩南飞速整理了一下桌面,然后把自己的想法和另外两人简单叙述了一遍。
接下来,就是一阵漫长的沉默……
最后,还是卢青松先开了口:
“虽然没什么证据……但是至少推测很合理。”
杭志斌也紧接著说道:
“我们可以专门制作一批成型进度从20%到90%不等的试样,然后拿去分别做扫描电镜检测,还有X射线衍射分析,这样可以快速判断出常总的两项中间推测,也就是裂纹在成型过程中同时产生,还有α2脆性相的含量会影响裂纹产生的难易度是否正确。”
“如果这两项内容都是正确的,那么虽然不是特别严谨,但也基本可以认为,常总前面说的裂纹产生机理没问题。”
机理没问题,那后面的解决方案就不会有问题。
因此,三人迅速就此事达成了一致。
“那下一步……”
就在常浩南准备正式布置后续工作时,杭志斌突然话锋一转:
“等下,还有件事情……”
常浩南和卢青松同时转向他。
“这个过程需要和英方提供的样品做多次对比,而且我们后面本来也要对材料的机械加工性能进行比较测试……”
杭志斌解释道:
“所以,我们需要更多的样品,我是指……英方提供的半成品样品。”
听到这个要求,卢青松有些迟疑。
“但现在数量本来就不太够……”
不过,常浩南倒是答应得很痛快:
“这个没关系,再找罗罗那边要第二批样品就行了。”
“啊?”
卢青松一脸懵地看向常浩南。
后者则满是无所谓地回答道:
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