316L不锈钢选区激光熔化单道熔池几何尺寸演变规律

摘要：

目的 探究激光功率(P)和扫描速度(v)对单熔道熔池几何特征尺寸的影响规律,以及P–v组合工艺参数对熔池从成形到稳定状态经历的扫描距离的影响规律.方法 以316L为材料,通过单熔道数值仿真分析,建立P–v变量与研究目标之间的影响关系.结果 不同P–v参数组合对熔池几何尺寸的影响规律明显,熔池几何参数达到稳定状态需要经历一定的激光扫描距离(小于1 mm).随着激光功率增大,熔池长度达到稳定状态所经历的激光扫描距离随之增大,而熔池深度尺寸随之减小.扫描速度增大到400 mm/s时,熔池达到稳定经历的扫描长度缩短了6.7％,扫描速度对熔池稳定性的影响效果不显著.结论 在SLM单道成形过程中,激光功率、扫描速度越大,成形熔池平均长度尺寸也越大;激光功率越大、扫描速度越小,成形熔池深度及平均宽度越大.模拟试验获得重熔效果较好的P–v参数组合为P=200 W、v=800 mm/s,重熔率达到94％.在熔池成形过程中,激光功率对熔池稳定性的影响起主导作用.为了减少成形件的边界翘曲,在打印试件初始成形阶段应在合理激光功率范围内选择较高的激光功率.

关键词：选区激光熔化、激光功率、扫描速度、单道模拟、熔池几何尺寸、熔池稳定状态

所属期刊栏目：15

分类号：TG665

资助基金：北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：128-136