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High Frequency Vibration Fatigue Behavior of Ti6Al4V Fabricated by Wire-Fed Electron Beam Additive Manufacturing TechnologyComportamiento a la fatiga por vibración a alta frecuencia de Ti6Al4V fabricado mediante tecnología de fabricación aditiva por haz de electrones alimentada por hilo

Resumen

Tras los daños causados por objetos extraños (FOD), la decisión de reparar los componentes mediante novedosas tecnologías de fabricación aditiva (AM) tiene un buen potencial para permitir soluciones rentables y eficientes para el mantenimiento de los motores de turbina de gas de las aeronaves. Para aplicar cualquier tecnología nueva en el mundo de la refabricación de turbinas de gas, es necesario desarrollar y comprender el rendimiento de la reparación mediante una cuidadosa consideración del impacto de los factores que limitan la vida útil en la integridad estructural del componente. En los motores de turbina de gas modernos, la fatiga de alto ciclo (HCF) es una de las principales causas de fallo de los componentes. Sin embargo, los datos convencionales de fatiga uniaxial son inadecuados para representar el modo de fallo de HCF predominante en los componentes de las turbinas de gas que es causado por la vibración. En este estudio, se examinó el comportamiento a la fatiga por vibración del Ti6Al4V depositado mediante la fabricación aditiva por haz de electrones (EBAM) alimentada por hilo, con la motivación de desarrollar una solución de reparación avanzada para las piezas de sección fría críticas a la fatiga, como los álabes y las paletas, en aplicaciones de motores de turbinas de gas. Los datos de fatiga de alto ciclo, generados mediante una combinación de procedimiento de ensayo por pasos y ensayo de fatiga por vibración (resonancia), se analizaron mediante la estadística de Dixon-Mood para calcular los límites de resistencia y las desviaciones estándar de los materiales EBAM y Ti6Al4V forjado. También se obtuvieron gráficos de la tensión (S) frente al número de ciclos hasta el fallo (N) para ambos materiales. Se determinó que el límite medio de resistencia a la fatiga del EBAM Ti6Al4V era mayor que el de su homólogo forjado. Sin embargo, el límite inferior (fiabilidad del 95%) de 426 MPa para el EBAM Ti6Al4V fue inferior al valor de 497 MPa determinado para el Ti6Al4V forjado y se atribuyó a la dispersión de datos ligeramente superior -como refleja la mayor desviación estándar- del primer material.

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Información del documento

  • Titulo:High Frequency Vibration Fatigue Behavior of Ti6Al4V Fabricated by Wire-Fed Electron Beam Additive Manufacturing Technology
  • Autor:P., Wanjara; J., Gholipour; E., Watanabe; K., Watanabe; T., Sugino; P., Patnaik; F., Sikan; M., Brochu
  • Tipo:Artículo
  • Año:2020
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Hindawi
  • Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
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