【摘 要】
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选区激光熔化技术(SLM)是一种具有广阔发展前景的增材制造(AM)技术,该技术采用激光束和金属粉末作为制造工具,省去了传统加工方法所需要的刀具、夹具等,大大缩短了加工周期。SLM成形技术能够直接制造出具有冶金结合、致密度高、力学性能好、尺寸精度高和表面质量好的金属零件。在SLM成形中,悬垂结构难成形和打印成形时效率低均制约了其应用与发展。因此,本文主要通过试验研究和理论分析相结合的方式,进行了如下
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选区激光熔化技术(SLM)是一种具有广阔发展前景的增材制造(AM)技术,该技术采用激光束和金属粉末作为制造工具,省去了传统加工方法所需要的刀具、夹具等,大大缩短了加工周期。SLM成形技术能够直接制造出具有冶金结合、致密度高、力学性能好、尺寸精度高和表面质量好的金属零件。在SLM成形中,悬垂结构难成形和打印成形时效率低均制约了其应用与发展。因此,本文主要通过试验研究和理论分析相结合的方式,进行了如下研究:(1)基础工艺试验研究,查找高质量成形优化工艺。采用TiAl合金粉末,利用不同温度的基板预热、预烧结、重熔等辅助工艺及其组合研究了成形中各工艺过程对裂纹抑制的效果,进行了单熔道和块体的3D打印试验研究。(2)针对较难成形的悬垂结构采用优化工艺进行试验研究。研究了316L不锈钢和镍铬合金钢不同成形角度下激光功率对于表面、悬垂面成形质量的影响;对比了不同扫描策略、表面重熔优化及悬垂面边界扫描优化对悬垂结构成形的影响。(3)通过增加层厚或提高速率来提高成形效率,同时采用优化工艺优化成形表面。选区激光熔化316L不锈钢大层厚成形和高速率成形工艺试验研究,通过单熔道缩小工艺窗口,探索了块体成形高致密度工艺参数及缺陷形成原理,观测了微观组织及力学性能并进行了深入分析。
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