【作 者】李彬;戴善波;顧海;姜杰;楊建春;孫健華;張捷
【引 言】
選區(qū)激光熔化(selective laser melting, SLM)技術(shù)是一種基于“離散/堆積”思想的增材制造(addi-tive manufacturing, AM)技術(shù),利用激光高能光束使金屬粉末熔化、凝固,從而直接成形出致密度高、性能優(yōu)異的三維實(shí)體口[1-3]。316L二不銹鋼是一種易成形的奧氏體不銹鋼,具有較好的力學(xué)性能、較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及良好的耐腐蝕性,在海洋海工、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[4]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)SLM成形316L二不銹鋼開(kāi)展了相關(guān)研究[5-7]。
影響SLM成形質(zhì)量的因素較多[8],成形角度是重要的影響因素之一[9]。余偉泳等[10]在SLM成形CoCrMoW合金的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)隨著成形角度的增大,試樣致密度先減小后增大,表面粗糙度先增大后減小。Strano等[11]研究了成形角度對(duì)SLM成形316L不銹鋼表面粗糙度的影響,結(jié)果表明成形角度為0o時(shí),表面粗糙度最小。王小龍等[12]利用自制SLM設(shè)備成形Ti6A14V合金,發(fā)現(xiàn)隨著成形角的增大,試樣致密度先減小后增大,表面粗糙度先增大后減小并趨于恒定。
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者尚未研究經(jīng)過(guò)兩次旋轉(zhuǎn)后成形角度對(duì)316L不銹鋼成形精度的影響。本文通過(guò)對(duì)試樣進(jìn)行兩次角度旋轉(zhuǎn),研究不同成形角度對(duì)SLM成形316L不銹鋼致密度、尺寸誤差及表面粗糙度的影響,為SLM成形316L不銹鋼的質(zhì)量調(diào)控提供技術(shù)支持。
【結(jié) 論】
(1)SLM成形316L二不銹鋼可以獲得較高的致密度,最低為98. 95%;隨著成形角度的增大,試樣的致密度呈先減小后增大的趨勢(shì),成形角為。。時(shí)致密度最大,為99.82%。
(2)隨著成形角度的增大,x、z方向的尺寸誤差先增大后減小,y方向的尺寸誤差呈“W”形變化。
成形角度為0o時(shí),二方向的尺寸誤差最小,為0. 006 2 mm;成形角度為90o時(shí),z方向的尺寸誤差最小,為0. 026 4 mm;成形角度為33o時(shí),y方向的尺寸誤差最小,為0. 004 8 mm。
(3)隨著成形角度的增大,試樣的八表面的粗糙度呈先增大后減小的趨勢(shì),最大值為33o時(shí)的15. 78 um;試樣的C表面的粗糙度呈先減小后增大的趨勢(shì),最大值為67o時(shí)的16. 2 um;試樣的B表面的粗糙度基本不變。成形角度分別為0o和90o時(shí)的上表面有金屬光澤,且粗糙度值最低,分別為6. 79 pm和6. 43 pm。
以下是正文: