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摘要
激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)技术能够制备复杂的一体化空间构件,是金属增材制造的主要方法之一。然而,目前SLM技术仍存在一些问题,如工艺参数对性能的影响规律复杂等,这极大地限制了SLM技术的推广和应用。因此,选择激光功率、扫描速度、扫描间距和相邻层之间的旋转角度四种SLM工艺参数进行分析,设计正交实验,制备了316L不锈钢材料的试样,表征了SLM成型试样的尺寸精度、相对密度和硬度,并观察其宏观结构和微观组织。以激光能量密度为因变量,研究其对成型316L不锈钢材料性能的影响,实现了多输入变量到单输入变量的降维,简化了SLM工艺参数对成型材料力学性能和微观结构的复杂影响规律。结果表明,当输入的激光能量密度在65～90 J/m3之间时,316L不锈钢的相对密度在99.6%以上;当激光功率为180 W、扫描速度为870 mm/s时,316L不锈钢的晶粒均匀,其形状近似正六边形,晶粒度为0.4μm。SLM成型的316L不锈钢相对密度与硬度有一定的关联性,当相对密度高于99.0%时,试样的硬度较高,约为250HV。
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