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Experimental and Simulation Analysis of Effects of Laser Bending on Microstructures Applied to Advanced Metallic Alloys
Indexado
WoS WOS:000622768100001
Scopus SCOPUS_ID:85100927362
DOI 10.3390/MET11020362
Año 2021
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The aim of this work is the analysis of laser beam forming (LBF) in the bending of two relevant materials used in the transportation industry-interstitial-free (IF) steel and AA6013 high-strength aluminum alloy. Our experiments and numerical simulations consider two different operating scenarios achieved by varying the laser beam scanning velocity using linear paths. The material behavior during this process is described via a coupled thermomechanical-plasticity-based formulation that allows prediction of temperature profiles and bending angles. Metallography, glow discharge optical emission spectroscopy, and X-ray diffraction are used for microstructure characterization. In addition, microstress analyses are performed in order to study the stress behavior of the irradiated zones. It is found that LBF mainly induces grain growth and melting in the case of high surface temperatures. Before melting, the materials developed compressive stresses that could be useful in preventing cracking failures. The resulting bending angles are predicted and experimentally validated, indicating the robustness of the model to estimate LBF effects on advanced alloys. The present analysis relating bending angles together with temperature and microstructure profiles along the thickness of the sheets is the main original contribution of this work, highlighting the need for further modeling refinement of the effects of LBF on advanced alloys to include more microstructural properties, such as grain boundary diffusion and surface roughness.

Revista



Revista ISSN
Metals 2075-4701

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Disciplinas de Investigación



WOS
Metallurgy & Metallurgical Engineering
Materials Science, Multidisciplinary
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Ramos Moore, Esteban Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
2 Hoffmann, Joaquin - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 Siqueira, Rafael Humberto Mota de Hombre Inst Estudos Avancados - Brasil
Instituto de Estudos Avançados - Brasil
4 Medeiros de Carvalho, Sheila Mujer Inst Estudos Avancados - Brasil
Instituto de Estudos Avançados - Brasil
4 de Carvalho, Sheila Medeiros Mujer Instituto de Estudos Avançados - Brasil
Inst Estudos Avancados - Brasil
5 Fernandes de Lima, Milton S. Hombre Inst Estudos Avancados - Brasil
Instituto de Estudos Avançados - Brasil
6 CELENTANO, DIEGO JAVIER Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
ANID
National Agency of Research and Development
National Agency of Research and Development (ANID)-Chile through project FONDECYT
National Agency of Research and Development (ANID)-Chile through project FONDEQUIP

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
The authors thank the financial support provided by the National Agency of Research and Development (ANID)-Chile through projects FONDEQUIP EQM160091 and FONDECYT 1180591 and 1180564.
Funding: The authors thank the financial support provided by the National Agency of Research and Development (ANID)-Chile through projects FONDEQUIP EQM160091 and FONDECYT 1180591 and 1180564.

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