同步辐射技术在熔池内部信息实时表征中的应用现状

摘要

同步辐射技术凭借其高亮度、高时空分辨率及强穿透性优势，为熔焊与金属增材制造中熔池内部动态信息的实时表征提供了革命性手段。该文系统综述了同步辐射技术在熔池气液界面动态行为、固液界面演化、金属流动行为、气泡行为等关键领域的应用进展。研究表明，同步辐射技术可突破传统表征手段的时空分辨率与穿透深度限制，揭示熔池内部多物理场耦合机制及缺陷形成规律，为工艺参数优化与数值模型验证提供高精度实验基准。此外，人工智能与同步辐射技术的结合显著提升了数据解析效率。然而，现有技术仍面临时空分辨率不足、多模态协同性有限及全生命周期观测缺失等挑战。未来，第四代同步辐射光源的普及和多模态联用技术的开发以及人工智能的深度赋能将推动该技术向全周期、多尺度、高保真方向发展，为熔焊与金属增材制造工艺优化与工业应用提供更强支撑。

关键词

同步辐射 / 熔焊 / 增材制造 / 熔池 / 原位表征 / 数值模拟 / 人工智能

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52375301,52275302,52322508)