西工大苏海军团队《JMST》：圆形摆动扫描实现激光定向能量沉积，热历史重构和降低共晶陶瓷裂纹敏感性

背景：氧化物共晶陶瓷因高熔点与优异高温性能在航空航天领域备受关注，但激光定向能量沉积(LDED)制备中大温度梯度与热应力易导致裂纹，尤其是线性往复扫描产生的纵向贯穿裂纹。研究目的：西北工业大学苏海军团队系统探究圆形摆动扫描路径对Al2O3/GdAlO3/ZrO2三元共晶陶瓷裂纹控制的影响，通过原位红外测温与热-力耦合有限元模拟，分析热历史、温度场与应力分布的变化机制。结论：圆形摆动扫描通过扩大高温区域、增强层间热覆盖及减缓冷却速率，重构沉积热历史，有效削弱壁状试样底部贯通的高拉应力带，将较高应力局限于侧边与端部，显著降低纵向贯穿裂纹倾向。实验成功制备无宏观裂纹的大尺寸块体样件（55 mm×55 mm×9 mm），共晶组织均匀细化。研究表明参数设计需在热覆盖与应力控制间平衡，为氧化物共晶陶瓷激光增材制造提供理论与技术支撑。