抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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レーザーパワー,溶接速度,溶接形態,柱状/等軸遷移(CET)と浮遊粒子形成を含むミクロ組織異常,およびデンドライト先端近傍のアルミニウム再分布と過飽和のような冶金学的因子などの溶接条件間の相関を,亀裂のないレーザ表面改質のための三元単結晶ニッケル-クロム-アルミナ超合金溶融プール凝固の過程での凝固割れ抵抗改善と同様に,微細組織改善の支配的現象を説明するために,完全な数値解析によって解明した。γγ相微細構造発達の冶金因子は溶接形態に強く依存し,熱入力は溶接形態ほど重要ではない。溶融プール中心領域は微細構造異常に影響を受けやすいが,(001)/[100]溶接構成は,固体アルミニウム濃度の二峰性プロファイルとデンドライト先端の前方の液体アルミニウム過飽和が,溶質再分布を潜在的に減少させ,凝固割れに対する抵抗を増加させるために対称的に分布する。同様に,(001)/[110]溶接構成は,固体アルミニウム濃度のプロファイルとデンドライト先端の前方の液体アルミニウム過飽和が非対称的に分布して,溶融池の半側における問題のある微細構造不安定性を優先的に促進するように,非対称的に分布する。溶融池の底部において,有益なAl-barren[001]デンドライトは,柱状/等軸遷移のない相同単結晶エピタキシャル成長によって動力学的に駆動される。溶融池の右側では,有害なAlリッチ[100]デンドライトが等軸形態を有する浮遊粒子形成に自発的に影響を受けやすい。対称微細構造発達は非対称微細構造発達よりもより濃縮耐性であり,これは好ましい熱冶金因子,すなわちアルミニウム再分布緩和と過飽和除去,および金属学的劣化と微細構造破壊を実質的に減少させることができる。より速い溶接速度とより低いレーザパワーを用いて,デンドライト先端の前のより小さなアルミニウム濃度と過飽和は,かなりのミクロ組織改善に寄与する多くの熱冶金因子による柱状/等軸遷移と迷粒形成を抑制し,凝固亀裂抵抗をますます改善し,また逆も改善する。対称成長結晶学を有する浅い溶融プール形状は,非対称成長結晶学を有する深い溶融プール形状の代わりに,非平衡凝固中の溶質再分布と過飽和のための分配駆動力の減少による異常耐性微細構造発達を効率的に進展させる。後者は,浮遊粒形成を著しく悪化させる。最適凝固条件および好ましい成長結晶学の有用な組み合わせは,亀裂のない優れた単結晶超合金レーザ加工のための拡散制御溶質偏差および微細構造異常を主に最小化し,溶接条件,溶質再分布および微細構造異常の間の可能な関係を有する。デンドライト先端近傍の浮遊結晶粒形成の核形成と成長が活性化される微細構造異常の顕著な現象の背後にある結晶学支援濃度ゆらぎと共ious過飽和の機構について,その結果,提案した。数値解析と実験結果間の比較は,妥当で満足できるものであった。微細構造異常は,溶融ゾーンの内部における多成分微細構造発達の適切な理解に対して予測可能である。ニッケル系または鉄系単結晶超合金の熱力学的および速度論的特性の有用性の結果として,理論的方法論は再現可能である。Copyright 2022 Trans Tech Publications Ltd. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
