選區(qū)激光熔化制備多孔不銹鋼材料工藝與特性研究.pdf

1、選區(qū)激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)是一種新興的3D打印技術(shù)(3D Printing),其生產(chǎn)周期短,材料利用率高,可用于金屬構(gòu)件的直接成型。SLM近年來發(fā)展很快,利用其制備致密構(gòu)件已日趨成熟,但制備多孔構(gòu)件還處于研究的初期階段,尤其是制備可控的網(wǎng)格狀多孔構(gòu)件,現(xiàn)在仍然存在許多問題和不足。因此,為了克服這些困難,進行了選區(qū)激光熔化制備多孔不銹鋼材料工藝與特性研究,主要是優(yōu)化其工藝參數(shù),并對其抗壓性能和

2、組織特征進行細致分析。
　　單道掃描實驗研究表明,綜合考慮單道單層掃描線外貌形狀和掃描線高度、寬度,最終確定出優(yōu)化的實驗參數(shù)范圍。金屬粉末厚度過厚,激光不能完全穿透不銹鋼粉末,溫度分布發(fā)生極大變化,引起沿掃描方向上的球化;脈寬變大,激光束能量變大,最終導致出現(xiàn)球化;脈沖頻率越大,激光束的能量就越大,就出現(xiàn)球化最終影響成型質(zhì)量。
　　塊體成型實驗研究表明,隨著掃描間距的變大,塊體表面質(zhì)量先變得光滑且致密,之后又會變得疏松,表面

3、也不再光滑。當掃描間距為0.16時,成型塊體的形狀最為規(guī)則且連續(xù)。掃描間距為0.16mm時,塊體最為致密,致密度為85％,掃描間距為0.25mm時,塊體致密度最差,為75％。掃描間距對致密度有著較大的影響,這主要因為掃描間距過大導致單道掃描線的搭接率降低,進而成型塊體時,出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象。
　　通過抗壓性能和顯微組織分析,得出SLM制備雙道多層網(wǎng)格狀多孔316L不銹鋼的優(yōu)化工藝參數(shù),并成功制備出網(wǎng)格狀多孔不銹鋼材料。隨著掃描層數(shù)的