【摘 要】
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选区激光熔化增材制造技术（SLM）成型零件具有致密度高、机械性能良好、尺寸精度高等特点,只需简单的后加工即可直接使用,并广泛应用于军事、航空航天、植入医疗等领域。选择性激光熔化作为增材制造的关键成型方法之一,激光选区熔化技术与不能直接加工的金属零件相比具有明显的优势,需求较少,与传统成型方法相比具有个性化的特点,目前已受到广泛关注。Inconel718合金具有良好的机械性能,广泛应用于航空航天等领
【基金项目】
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陕西省智能化包装机械及数字化资源服务创新团队（编号:2018TD-036）；
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选区激光熔化增材制造技术（SLM）成型零件具有致密度高、机械性能良好、尺寸精度高等特点,只需简单的后加工即可直接使用,并广泛应用于军事、航空航天、植入医疗等领域。选择性激光熔化作为增材制造的关键成型方法之一,激光选区熔化技术与不能直接加工的金属零件相比具有明显的优势,需求较少,与传统成型方法相比具有个性化的特点,目前已受到广泛关注。Inconel718合金具有良好的机械性能,广泛应用于航空航天等领域。立足于此,本课题以Inconel718粉末材料为试验材料在SLM-280型成型设备上进行SLM成型工艺试验研究,为SLM成型Inconel718合金材料推广应用奠定基础。首先针对航空转子叶片的自由曲面采样,设计了一种自适应采样方法,该方法对叶片曲面型面进行网格划分;然后使用Moreton-Sequin方法来计算网格顶点的曲率;最后根据其所得到的曲率数据寻找下一个采样点,最终得到所有采样点并对其进行拟合重构。其次对Inconel718合金材料进行流变性能的测试和分析以验证其可成型性,发现Inconel718合金粉末材料在选择性激光熔化成型过程中,会呈现出粘度随剪切速率而降低的剪切降粘特性,证明Inconel718粉末材料能够很好地进行成型加工;在此基础上通过阿基米德排水法试验探究了三种工艺参数（激光功率、扫描速度、扫描间距）对Inconel718合金粉末成型件致密度和微观组织的影响规律,呈现出致密度随着上述工艺参数的增加都出现了先增高后降低的趋势,并间接影响着熔池的宽度、深度以及形貌。最后通过正交试验得到较优参数组,对成型件进行了拉伸和维氏硬度测试,对较优工艺参数组进行进一步的优化,以获得高成型质量的Inconel718成型件。得到最优的工艺参数组为:激光功率P=185W、扫描速度V=700mm/s、扫描间距S=0.06mm。其屈服强度为982Mpa,抗拉强度为1309Mpa,延伸率为16.84%。
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