线能量密度对选区激光熔化制备316L不锈钢缺陷的影响

论文摘要

在拥有自主知识产权的TB-100选区激光熔化设备上制备316L不锈钢。通过金相显微镜对比研究了不同工艺参数（激光功率、扫描速度和扫描间距）下,成形件的低倍缺陷,主要为气泡、孔隙、微裂纹和宏观裂纹;借助扫描电子显微镜和能谱仪,研究了缺陷微观形貌特征和成分,分析了各类缺陷形成机理。结果表明,孔隙主要为圆气泡性孔隙、不规则形状工艺性孔隙和氧化物夹杂,气泡主要为氢气泡和氮气泡,而微裂纹主要为贯穿性孔隙以及内应力过大导致的热裂纹,宏观裂纹主要为由于残余应力过大导致的层状裂纹,属于冷裂纹。引入线能量密度（E=P/v）为综合参数,随着线能量密度的增大,孔隙逐渐减少,但是当线能量密度达到400 J/m时,出现裂纹,且大量出现气泡缺陷,随着线能量密度的继续增大,裂纹逐渐增多;当线能量密度达到583 J/m时,主要为裂纹缺陷,气泡减少;当线能量密度达到875 J/m时,裂纹呈条状且尺寸明显增大,裂纹与裂纹之间已相互连接。经分析测试验证,316L不锈钢较优的工艺参数为激光功率190～210 kW,激光扫描速度800～1 000 mm/s,扫描间距0.90～0.11 mm,此区间线能量密度200 J/m左右,无裂纹,基本无气泡,存在少量孔隙,产品致密度达99.7%。

论文目录

• 0 引言
• 1 实验条件
•   1.1 原料选用及特性
•   1.2 实验工艺参数
• 2 实验结果分析
•   2.1 孔隙缺陷分析
•   2.2 气泡缺陷分析
•   2.3 裂纹缺陷分析
• 3 优化实验
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 潘露,刘麒慧,王亮,王刚

关键词: 选区激光熔化,线能量密度,裂纹,气泡,孔隙,缺陷分析

来源: 应用激光 2019年01期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 安徽机电职业技术学院机械工程系,安徽拓宝增材制造科技有限公司,安徽工程大学机械与汽车工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(项目编号:51704001),安徽省重点研究与开发计划资助项目(项目编号:1704a0902056),安徽省高校自然科学研究重点(大)项目(项目编号:KJ2018A0864)

分类号: TG665;TG142.71

DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193901.017

页码: 17-23

总页数: 7

文件大小: 4777K

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