Development of in-situ laser preheating for non-weldable Ni-based superalloys manufactured by L-PBF process
Notice bibliographique
Résumé
Keywords: LPBF, Cracking, Preheating, In situ measurements Abstract Non-weldable Ni-based superalloys processed by L-PBF are susceptible to solidification cracking due to the high cooling rates induced by the process. In addition, strain age cracking can occur during post-heat treatments due to γ’ precipitation. Increasing the part temperature during manufacturing is known to decrease the thermal strains induced by the L-PBF process and to promote the growth of γ’ precipitates at high temperatures, mitigating solidification and strain age cracking, respectively. This is typically done by heating the build plate, although such a strategy loses its effectiveness for large parts when the top surface is too far away from the substrate. This study aims to define an in situ preheating strategy to minimize solidification cracking by rapidly scanning the top surface during manufacturing with a five-times wider spot size. The main advantage of this approach is that the preheating is always applied at the top of the component. In addition, this approach induces homogeneous heating of the surface, reducing the cooling rate while creating a large heat affected zone (HAZ) below the surface, acting as an in situ stress-relieving heat treatment. The temperature within the part during manufacturing was measured using an innovative in situ thermal measurement system, where the part was built around a thermocouple that moved in relation to the building plate. This allowed to map the temperature within the built part for different heights and preheating conditions. This study shows that several preheating layers at regular intervals are necessary to produce a complete part without solidification cracking. SEM observations were carried out to assess the effect of preheating conditions on γ’ precipitation in different areas of the part. This allowed to observe competing factors between γ’ precipitation on the one hand, and γ’ dissolution and dislocations recovery on the other hand, depending on the thermal history.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».