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同步辐射光源四维原位成像助力材料微结构损伤高分辨表征
          
High-Resolution Characterization of Microstructural Damage inMaterials by Synchrotron Radiation Source 4D In-situ Tomography

摘    要
具备高时空分辨率的同步辐射光源是标志着现代基础科学核心创新能力的一种大科学装置。介绍了基于高能X射线三维成像的原位加载装置的国内外研究进展,简要论述了作者团队自2011年以来基于上海同步辐射光源和北京同步辐射装置自主研制的系列原位加载装置,包括原位拉伸、压缩、低周疲劳、高周疲劳、超高周疲劳试验机及其样品环境,以及针对轻质高强材料(激光焊接铝合金和激光增材制造铝、钛合金等)缺陷安全性评定开展的研究工作。结果表明,原位加载装置是表征先进材料微结构损伤演化的核心,也是关系国家竞争力的大科学装置的重要支撑。
标    签 疲劳损伤演化   四维显微成像   原位表征   同步辐射光源   增材制造   fatigue damage evolution   4D micro tomography   in-situ characterization   synchrotron radiation source   additive manufacturing  
 
Abstract
Synchrotron radiation source with high spatial and temporal resolution is a large-scale scientific instrument representing kernel creativity of modern fundamental sciences. Research progress on in-situ loading machines based on high-energy X-ray 3D tomography is described. A set of in-situ loading rigs independently developed by the author team on the basis of Shanghai synchrotron radiation source and Beijing synchrotron radiation facility since 2011, including in-situ tensile, compression, low-cycle fatigue, high-cycle fatigue and super high-cycle fatigue testing machine as well as the sample environment, and researches on high-strength lightweight materials (such as laser welded aluminum alloy and additively manufactured aluminum and titanium alloys) are concisely discussed. The results show that in-situ loading machines play a key role in characterizing microstructural damage evolution of advanced materials, and also are the major supporting of large-scale scientific instruments related to national competitiveness.

中图分类号 TG146.2   DOI 10.11973/jxgccl202006016

 
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所属栏目 材料检测与仪器设备

基金项目 航空科学基金资助项目(2016ZD23015;2018ZF23012);国家重点研发计划项目(2016YFB1100400)

收稿日期 2020/4/30

修改稿日期 2020/6/1

网络出版日期

作者单位点击查看

备注吴圣川(1979-),男,山东菏泽人,研究员,博士

引用该论文: WU Shengchuan,WU Zhengkai,HU Yanan,BAO Jianguang,LI Fei,XIAO Tiqiao,YUAN Qingxi. High-Resolution Characterization of Microstructural Damage inMaterials by Synchrotron Radiation Source 4D In-situ Tomography[J]. Materials for mechancial engineering, 2020, 44(6): 72~76
吴圣川,吴正凯,胡雅楠,宝剑光,李飞,肖体乔,袁清习. 同步辐射光源四维原位成像助力材料微结构损伤高分辨表征[J]. 机械工程材料, 2020, 44(6): 72~76


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参考文献
【1】吴圣川, 胡雅楠, 康国政. 材料疲劳损伤行为的先进光源表征技术[M]. 北京: 科学出版社, 2018.
 
【2】王绍钢,王苏程,张磊.高分辨透射X射线三维成像在材料科学中的应用[J].金属学报,2013,49(8):897-910.
 
【3】许峰,胡小方.基于先进光源的内部力学行为实验研究进展[J].中国科学:物理学力学天文学,2018,48(9):094611.
 
【4】肖体乔,谢红兰,邓彪,等.上海光源X射线成像及其应用研究进展[J].光学学报,2014,34(1):0100001.
 
【5】姜晓明,王九庆,秦庆,等.中国高能同步辐射光源及其验证装置工程[J].中国科学:物理学力学天文学,2014,44(10):1075-1094.
 
【6】WU S C,XIAO T Q,WITHERS P J.The imaging of failure in structural materials by synchrotron radiation X-ray microtomography[J].Engineering Fracture Mechanics, 2017,182:127-156.
 
【7】WU S C,YU C,YU P S,et al.Corner fatigue cracking behavior of hybrid laser AA7020 welds by synchrotron X-ray computed microtomography[J].Materials Science and Engineering:A, 2016,651:604-614.
 
【8】WU S C,HU Y N,DUAN H,et al.On the fatigue performance of laser hybrid welded high Zn 7000 alloys for next generation railway components[J].International Journal of Fatigue,2016,91:1-10.
 
【9】吴圣川, 宋哲, 康国政, 等. 原位X射线三维成像高通量试验控制系统: 2019SR0522160[P]. 2019-05-27.
 
【10】HU Y N,WU S C,WITHERS P J,et al.The effect of manufacturing defects on the fatigue lifeof selective laser melted Ti-6Al-4V structures[J].Materials & Design, 2020,192:108708.
 
【11】吴正凯. 基于缺陷三维成像的增材铝合金各向异性疲劳行为评价[D]. 成都: 西南交通大学, 2020.
 
【12】吴圣川, 宋哲, 张思齐. 含温控机构的同步辐射原位成像疲劳试验机及其试验方法: 201611213181.1[P]. 2016-04-18.
 
【13】吴圣川, 吴正凯, 鲍泓翊玺, 等. 基于先进光源原位成像的超高周疲劳损伤试验系统: 201910523647.5[P]. 2019-06-17.
 
【14】PAN X N,QIAN G A,WU S C,et al.Internal crack characteristics in very-high-cycle fatigue of a gradient structured titanium alloy[J].Scientific Reports,2020,10:4742.
 
【15】郭云龙, 井国庆, 张辉. 铁路工程中的3D打印:发展、挑战和展望[J]. 工业技术创新, 2017, 4(4): 23-27.
 
【16】祝弘滨,刘昱.金属3D打印技术在轨道交通装备领域的应用研究现状[J].现代城市轨道交通,2019(10):77-81.
 
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