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第9卷第2期热喷涂技术Vol.9,No.2
2017年6月ThermalSprayTechnologyJun.,2017
激光能量密度对选区激光熔化(SLM)制品
性能的影响及其机理研究
1,2,31,2,31,2,31,2,3
朱云天,杜开平,沈婕,张淑婷
(1.北京矿冶研究总院,北京100160;
2.特种涂层材料与技术北京市重点实验室,北京102206;
3.北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心,北京102206)
摘要:选区激光熔化(SLM)影响制品性能的工艺参数包括激光功率、扫描速度等,上述因素可统一为激光能量
密度(LaserEnergyDensity,LED)表示,激光能量密度的大小直接决定粉末的熔化状态,并最终影响SLM制品
的性能。本文采用真空气雾化制备的GH4169粉末作为原料,设计了激光能量密度不同的对比实验,探讨了激光
能量密度对于SLM制品的影响;建立了激光能量输入熔化粉末的计算关系,通过理论计算进一步研究了激光能
量密度变化对制品产生影响的机理。研究结果表明:激光能量密度对于SLM成形制品存在影响,对于同种粉末,
在一定参数范围内,激光能量密度越大的制品,其密度及硬度相对更高,而对于参数不同,激光能量密度相近的
制品,粉末的熔化效果接近,密度及硬度水平相当;SLM工艺的主要影响因素为激光功率,扫描速度及粉末粒度,
且激光功率对粉末熔化的影响相对较大,故对于相同成分及粒度粉末的SLM工艺参数优化而言,应当优先确定
合适的激光功率,再调整扫描速度。
关键词:SLM激光选区熔化,激光能量密度,机理研究
中图分类号:TG174.4文献标识码:A文章编号:1674-7127(2017)06-0006-07
DOI10.3969/j.issn.1674-7127.2017.02.006
TheStudyoftheInfluencesofLaserEnergyDensityto
thePropertiesofSLMProductsandItsMechanism
ZHUYun-tian1,2,3,DUKai-ping1,2,3,SHENJie1,2,3,ZHANGShu-ting1,2,3
(1.BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China;
2.BeijingKeyLaboratoryofSpecialCoatingMaterialsandTechnology,Beijing102206,China;
3.BeijingIndustrialPartsSurfaceHardeningandRepairEngineeringTechnology,Beijing102206,China)
Abstract:InSLMprocess,TheparametersthathaveinfluenceonpropertiesofSLMproductsarethelaser
power(P)andthescanningspeed(v).AndthesetwoparameterscouldberepresentedasLED(LinearEnergy
Density).Atthesametime,theamountof
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