پیشبینی پدیده سوراخ شدن در رسوب نشانی فلزی لیزری فولاد ضدزنگ 316 کم کربن با استفاده از معیار آنتالپی نرمال شده
کد مقاله : 1136-ICME (R1)
نویسندگان
سیدمرتضی موسوی *، محمدرضا موحدی، مجید پورانوری
دانشگاه صنعتی شریف
چکیده مقاله
فرآیند رسوب‌نشانی فلزی لیزری به عنوان یکی از فناوری‌های پیشرو در ساخت افزایشی فلزات، با چالش جدی کنترل پدیده سوراخ شدن (کی‌هول) و تشکیل تخلخل‌های ناشی از آن مواجه است. این پژوهش به بررسی تجربی قابلیت معیار آنتالپی نرمالایز شده، به عنوان یک پارامتر بی‌بعد جامع، برای پیش‌بینی تشکیل مود کی‌هول در رسوب‌نشانی فولاد ضدزنگ 316 کم کربن می‌پردازد. در این راستا، آزمایش‌های رسوب نشانی تک‌مسیره با تغییر سیستماتیک پارامترهای کلیدی از جمله توان لیزر (۴ سطح)، سرعت اسکن (طیفی از مقادیر) و به‌ویژه قطر پرتو لیزر (دو سطح ۰.۷۵ و ۱.۵ میلی‌متر) انجام شد. نتایج حاصل از تحلیل‌های متالوگرافی و اندازه‌گیری‌های کمی ابعاد حوضچه مذاب به وضوح نشان داد که آنتالپی نرمالایز شده قابلیت پیش‌بینی فوق‌العاده‌ای در تفکیک مودهای هدایتی و کی‌هول دارد. یک آستانه بحرانی برای این پارامتر شناسایی شد که فراتر از آن، انتقال به مود کی‌هول به صورت سیستماتیک رخ می‌دهد. به‌طور مشخص، تأثیر قاطع قطر پرتو لیزر به عنوان یک پارامتر مستقل آشکار گردید، به‌طوری که استفاده از پرتو با قطر ۰.۷۵ میلی‌متر، حتی در سطوح متوسط توان و سرعت، منجر به تشکیل اجتناب‌ناپذیر کی‌هول و تخلخل‌های مرتبط شد. این پژوهش به صراحت اثبات می‌کند که معیار آنتالپی نرمالایز شده می‌تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند و قابل اعتماد برای بهینه‌سازی کارآمد پارامترهای فرآیند رسوب‌نشانی فلزی لیزری و دستیابی به قطعاتی با چگالی بالا و خواص مکانیکی مطلوب به‌کار رود که گامی مهمی در جهت توسعه صنعتی این فناوری محسوب می‌شود.
کلیدواژه ها
ساخت افزایشی فلزی، رسوب نشانی فلزی لیزری، فولاد ضدزنگ، کی‌هول، آنتالپی نرمالایز شده
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر