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应用激光2025年第03期:两种扫描策略、适宜的重熔功率和重熔次数对TC4选区激光熔化试件成形质量的复合影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈晓宇;刘玉德;韩剑;石文天;贾世龙;张鑫婕;

单位:北京工商大学人工智能学院;

摘要:选区激光熔化(SLM)的成形质量主要由扫描策略与工艺参数的复合作用决定。采用线扫描和棋盘扫描两种不同的扫描策略并辅以重熔工艺进行SLM成形,探究两种扫描策略、适宜的重熔功率(110~170 W)和重熔次数(一到两次)对试件成形质量的复合影响。试验结果表明:在适宜的重熔功率和重熔次数区间内,与未重熔的试件相比,采用棋盘扫描策略、重熔功率为110 W、重熔两次的工艺方法对于表面质量改善效果显著。其相对应的试件,致密度可达到99.54%,粗糙度值低至18.0μm,抗拉强度为1 010.2 MPa,延伸率为3.76%;从断口形貌看,未重熔试件在进行拉伸试验时,会发生大面积的脆性断裂,重熔一次试件和重熔两次试件的断口特征主要为韧窝及河流状解理断裂特征,力学性能得到改善;试件的显微组织与激光重熔的工艺方式有关,重熔功率为110 W、重熔两次试件的显微组织均匀致密,可观察到更多且互相平行的针状马氏体α′相;重熔功率增加到170 W,重熔两次后,试件的显微硬度最佳,达到543.6 HV。

关键词:选区激光熔化;;TC4;;成形质量;;激光重熔;;表面粗糙度;;力学性能

基金资助:国家自然科学基金(51975006);; 国家重点研究发展计划(2022YFC2406004)