层状材料与器件团队  |  Laminating Materials and Devices TeamENGLISH

2025

Deep learning accelerated micrograph-based porosity defect quantification in additively manufactured steels for uncovering a generic process-defect-properties relation,Materials Characterization,2025.

2025-12-22

迄今为止,基于显微照片的缺陷检测仍是评估增材制造(AM)构件质量的主要方法之一,这得益于其成本低,且在直接、精确观察现有缺陷方面具有独特优势。然而,传统的基于显微照片的缺陷检测通常依赖人工操作,由于主观的人工干预,其效率和可重复性在很大程度上受到限制,从而阻碍了对大型试样缺陷的准确、快速评估。在本研究中,深度学习(DL)被用于加速基于显微照片的缺陷检测,通过训练用于缺陷识别和量化的语义分割模型,取代传统的人工操作,有助于提高该方法的效率和精度。所提出的深度学习方法成功应用于5018Ni300马氏体时效钢的激光粉末床熔融(L-PBF)试样,在5000张显微照片中快速、准确地识别出两种孔隙缺陷,即气体包裹孔(GEP)和未熔合(LoF),并提供了可靠的量化结果。此外,基于这些大规模的定量缺陷结果,深入研究了打印参数、孔隙率信息和拉伸性能之间的一般关系。同时,本研究还详细讨论了训练后的模型对图像质量和样品质量的稳健性,以及观察区域对量化结果的影响。


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