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增材制造熔池与凝固组织工程

共计 30 章节
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01
课程导入与熔池凝固组织工程全景
目标=增材制造热物理过程 · 熔池与凝固组织的关系 · 课程目标与知识地图
课程导入熔池凝固组织工程…
02
增材制造热源与熔池形成
目标=激光 · 电子束 · 电弧热源特性
增材制造热源熔池形成
03
熔池动力学与传热传质
目标=马兰戈尼对流 · 浮力与表面张力驱动流动 · 熔池内温度梯度与冷却速率分布
熔池动力学传热传质
04
凝固热力学基础
目标=相图与溶质分配 · 界面稳定性 · 成分过冷与凝固模式选择
凝固热力学基础目标=相图
05
凝固动力学与界面形态
目标=平面 · 胞状 · 柱状和等轴晶转变条件
凝固动力学界面形态
06
增材制造快速凝固特征
目标=高温度梯度 · 高冷却速率 · 绝对稳定性
增材制造快速凝固…目标=高温度梯度
07
熔池边界与凝固起始
目标=熔池边界形貌 · 部分熔化区 · 异质形核基底与外延生长
熔池边界凝固起始
08
柱状晶生长与织构演化
目标=热流方向控制 · 晶粒竞争生长 · 凝固织构与扫描策略的关系
柱状晶生长织构演化
09
等轴晶形成与柱状-等轴转变
目标=形核剂 · 溶质元素 · 冷却条件对CET的影响及调控方法
等轴晶形成柱状
10
凝固组织中的溶质偏析
目标=微观偏析 · 宏观偏析 · 胞状/枝晶间偏析与后续热处理响应
凝固组织溶质偏析
11
凝固缺陷形成机理
目标=气孔 · 未熔合 · 热裂纹
凝固缺陷形成机理目标=气孔
12
熔池凝固的原位观测与诊断
目标=高速X射线成像 · 热成像 · 光谱诊断与凝固过程实时监测
熔池凝固的原位观…诊断
13
凝固组织的表征方法
目标=金相 · EBSD · SEM
凝固组织的表征方…目标=金相
14
工艺参数对熔池与凝固组织的影响
目标=激光功率 · 扫描速度 · 送粉/送丝速率
工艺参数对熔池凝固组织的影响
15
扫描策略与路径规划对凝固组织调控
目标=棋盘 · 条带 · 旋转扫描
扫描策略路径规划对凝固组…
16
粉末床熔融中的熔池与凝固组织
目标=选区激光熔化与电子束熔化的凝固…
粉末床熔融熔池
17
定向能量沉积中的熔池与凝固组织
目标=激光/电弧送粉与送丝工艺的凝固…
定向能量沉积熔池
18
金属增材制造典型合金的凝固组织
目标=钛合金 · 镍基高温合金 · 铝合金与钢的凝固行为对比
金属增材制造典型…目标=钛合金
19
凝固组织与力学性能关系
目标=晶粒尺寸 · 织构 · 相组成
凝固组织力学性能关系
20
基于凝固组织的工艺窗口设计
目标=组织目标驱动的参数选择 · 缺陷避免与性能优化
基于凝固组织的工…目标=组织目标驱…
21
凝固组织的热调控方法
目标=基板预热 · 主动冷却 · 层间温度控制与后热处理
凝固组织的热调控…目标=基板预热
22
外加场辅助凝固组织调控
目标=超声 · 磁场 · 电磁搅拌与激光冲击对熔池凝固的影响
外加场辅助凝固组…目标=超声
23
合金成分设计与凝固组织工程
目标=形核剂 · 晶粒细化剂 · 共晶与包晶反应在增材制造中的应用
合金成分设计凝固组织工程
24
增材制造凝固组织的数值模拟
目标=热-流-固耦合模型 · 相场与元胞自动机模拟组织演化
增材制造凝固组织…目标=热
25
凝固组织预测与机器学习
目标=工艺-组织-性能数据驱动建模 · 组织图像识别与逆向设计
凝固组织预测机器学习
26
航空发动机热端部件凝固组织工程案例
目标=镍基高温合金叶片与燃烧室增材制…
航空发动机热端部…目标=镍基高温合…
27
生物医用植入体凝固组织工程案例
目标=钛合金多孔结构 · 组织相容性与力学匹配的凝固调控
生物医用植入体凝…目标=钛合金多孔…
28
模具与工具钢增材制造凝固组织案例
目标=热作模具钢的凝固裂纹控制与组织…
模具工具钢增材制造凝…
29
增材制造凝固组织工程的前沿挑战
目标=多材料 · 梯度结构 · 原位合金化与极端条件凝固
增材制造凝固组织…目标=多材料
30
课程综合实战与项目设计
目标=针对特定合金与工艺 · 完成熔池凝固组织调控方案与性能验证
课程综合实战项目设计