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选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)是激光快速成形制造(Laser Rapid Prototyping,LRP)中最具发展的技术之一。目前SLM技术主要存在球化、孔隙、成形效率低等问题,这严重制约了SLM技术的广泛应用。本文满足加工工艺需求,搭建了SLM激光加工实验平台。该实验平台主要由光纤激光系统、振镜扫描系统、铺粉装置系统、三维运动平台和工艺软件等部分组成。特别对铺粉装置上的盒式铺送粉的结构进行了设计与调试,提高了整个设备运行的稳定性。利用该实验平台,本文对比了往复扫描与单向扫描方式对激光熔凝表面形貌及截面形貌特征的影响。采用熔高样本方差来评价表面起伏形貌,结果表明:随着扫描速度增加,往复扫描要比单向扫描的熔高样本方差小两个数量级,可知往复扫描能改善熔池形貌特征;采用往复扫描方式,实现了不同光斑的能量分布对熔池形貌的调控;最后,对比了半导体窄带熔覆与往复扫描环形光斑熔覆实验,发现采用往复扫描下的熔覆层形貌分布更加均匀。在熔凝实验的基础上,研究了工艺参数对SLM堆积成形质量的研究。单道扫描实验得出了线宽随激光功率增加而增大,随扫描速度增加而减小;在单道扫描实验的基础上,以激光功率、扫描速度、扫描宽度、铺粉厚度及搭接率为参变量分别进行单层扫描搭接成形,评测各因素对成形质量的影响。实验结果表明:表面粗糙度随着激光功率的增加而增加;随着扫描速度的增加,表面粗糙度是先减小后增大的过程;当扫描宽度从1 mm增加到10 mm,表面粗糙度、沉积层高度随扫描宽度增加而增加;当铺粉厚度从0.1 mm增加到0.5 mm,表面粗糙度与粉末烧损率随铺粉厚度的增加而增加;随搭接率的提高,表面粗糙度是先减小后增加的过程,搭接率为30-40%之间获得表面粗糙度小,成形表面质量较高。采用单层优化后的工艺参数,选用往复正交扫描策略,在激光功率P=500 W,扫描速度V=1000mm/s,铺粉层厚h=0.2 mm,扫描宽度d=2 mm,搭接率λ=30%参数下进行多层实体成形,结果表明:随着扫描层数的增加,表面粗糙度存在累积效应,表面质量逐渐变差;当扫描层数到达15层,发现实体制件内部孔隙较少,且相对致密度可达96.3%。