IN718合金的選區(qū)激光熔化成形工藝及性能研究.pdf

1、選區(qū)激光熔化技術(shù)基于微積分原理，根據(jù)輪廓數(shù)據(jù)利用高能量激光束將金屬粉末逐層選擇性地熔化，通過逐層鋪粉、逐層熔化凝固堆積的方式，制造三維實(shí)體零件。該技術(shù)不受零件復(fù)雜性制約，具有制造周期短、材料利用率高、成品率高、可個(gè)性化定制等優(yōu)點(diǎn)。由于選區(qū)激光熔化技術(shù)具有特殊性，對過程控制、材料特性、工藝可靠性、激光束穩(wěn)定性等諸多方面均有較高要求，容易因成形工藝不當(dāng)而影響制件質(zhì)量。國內(nèi)對Inconel718合金的研究成果較少。因此，本文對Inconel7

2、18合金選區(qū)激光熔化技術(shù)的工藝、組織及性能進(jìn)行研究，為后期鎳基高溫合金的成形制造提供理論基礎(chǔ)。
　　本文通過選區(qū)激光熔化成形工藝實(shí)驗(yàn)，探究工藝參數(shù)對Inconel718合金相對致密度、微觀形貌、力學(xué)性能及物相分布的影響規(guī)律。研究表明:掃描速度、激光功率是影響Inconel718合金成形性的主要因素，在工藝試驗(yàn)基礎(chǔ)上獲得此合金的最優(yōu)化工藝參數(shù):激光功率為315W、掃描速度為1050mm/s、掃描間距為0.09mm、鋪粉層厚為0.04

3、ram。在最佳工藝參數(shù)條件下，可獲得較少孔隙、裂紋等缺陷且相對致密度最高達(dá)98.94％的成形件，拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均超過傳統(tǒng)鑄造工藝并接近于鍛造退火工藝性能，延伸率是傳統(tǒng)鑄件的3倍。Inconel718合金內(nèi)部組織成分均勻、致密，定向凝固的柱狀晶組織均勻排列。散熱特點(diǎn)導(dǎo)致了試樣組織形貌的差異性;通過控制工藝參數(shù)在層積方向可以得到定向凝固的柱狀晶組織;拉伸性能與沉積層間的熱影響區(qū)有相關(guān)性;試樣的硬度隨著組織細(xì)化和致密化而有所提高。