线能量密度对选区激光熔化制备316L不锈钢缺陷的影响

• 作者: 刘麒慧 潘露 王亮 王刚
• 来源期刊: 应用激光
• 学科: 工学
• 关键词: 选区激光熔化 线能量密度 裂纹 气泡 孔隙 缺陷分析
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 页码范围: 17-23
• 页数: 7页
• 分类号: TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.14128/j.cnki.al.20193901.017

摘要

在拥有自主知识产权的TB-100选区激光熔化设备上制备316L不锈钢.通过金相显微镜对比研究了不同工艺参数(激光功率、扫描速度和扫描间距)下,成形件的低倍缺陷,主要为气泡、孔隙、微裂纹和宏观裂纹;借助扫描电子显微镜和能谱仪,研究了缺陷微观形貌特征和成分,分析了各类缺陷形成机理.结果 表明,孔隙主要为圆气泡性孔隙、不规则形状工艺性孔隙和氧化物夹杂,气泡主要为氢气泡和氮气泡,而微裂纹主要为贯穿性孔隙以及内应力过大导致的热裂纹,宏观裂纹主要为由于残余应力过大导致的层状裂纹,属于冷裂纹.引入线能量密度(E=P/v)为综合参数,随着线能量密度的增大,孔隙逐渐减少,但是当线能量密度达到400 J/m时,出现裂纹,且大量出现气泡缺陷,随着线能量密度的继续增大,裂纹逐渐增多;当线能量密度达到583 J/m时,主要为裂纹缺陷,气泡减少;当线能量密度达到875 J/m时,裂纹呈条状且尺寸明显增大,裂纹与裂纹之间已相互连接.经分析测试验证,316L不锈钢较优的工艺参数为激光功率190～210 kW,激光扫描速度800～1 000 mm/s,扫描间距0.90～0.11 mm,此区间线能量密度200 J/m左右,无裂纹,基本无气泡,存在少量孔隙,产品致密度达99.7％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王亮		3	10	1.0	3.0
2	王刚		37	59	4.0	6.0
3	潘露		2	0	0.0	0.0
4	刘麒慧		2	0	0.0	0.0