机械与汽车工程学院青年教师在材料腐蚀领域顶级期刊《Corrosion Science》发表最新研究成果
——发现钝化膜诱导激光增材制造织构金属电化学活性各向同性
我院青年教师郭鹏飞博士联合西北工业大学黄卫东教授、林鑫教授团队和南京航空航天大学曲宁松教授团队,开展了航空发动机用镍基高温合金典型牌号Inconel 718合金(国内牌号为GH4169)的高沉积速率激光立体成形实验。基于激光熔池形貌及温度场数值模拟,揭示了高沉积速率条件下沉积态组织织构的演化规律;通过观察钝化膜的原子尺度结构、成分特征,利用点缺陷模型(Point Defect Model)理论,阐明了钝化膜诱导沉积态试样电化学活性各向同性的作用机理。相关成果以题为“Passive behavior of nickel-based superalloys prepared by high-deposition-rate laser solid forming additive manufacturing”的论文发表在材料腐蚀领域顶级期刊《Corrosion Science》上。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.109036。论文第一作者为我校机械与汽车工程学院郭鹏飞副教授,第一署名单位为青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心。该研究得到了科技部国家重点研发计划项目(No. 2018YFB1105901)的支持。
实现大型复杂结构的一体化成形是飞机减重的重要思路。高沉积速率激光立体成形(high-deposition-rate laser solid forming, HDR-LSF)—电解加工(electrochemical machining, ECM)复合制造技术可实现金属高性能大型复杂整体结构的高效率、低成本、轻量化制造,在航空发动机大型整体结构制造中应用前景广阔。HDR-LSF凝固条件的显著变化,会直接改变沉积态组织的织构特征,并通过影响ECM过程中的电化学活性,影响加工精度。郭鹏飞副教授相关研究明晰了HDR-LSF组织的织构演化规律,阐明晶体学织构对钝化金属电化学活性的作用机理,对提升我国航空发动机制造水平具有一定意义。(撰稿:朱晓阳,审核:陈成军、郭峰)