面向增材制造的钛合金蜗壳支撑结构设计(3)
时间:2018-07-10 17:26 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（5）基板下降一个切层的厚度，铺粉系统在基面上重新铺上一层新的金属粉末。 （6）重复（4）和（5）步骤直至整个程序运行完毕。 （7）收集成型零部件剩下的金属粉末，处理后再利用，然后将成型好的零件从基板上取下来。  图1.1 激光选区熔化技术原理图 激光选区熔化（SLM）技术作为增材制造技术的一种[7]，它具备了增材制造的一切优点，如：可快速高效地进行小批量复杂零部件的生产制造，缩短了产品的开发制造周期，可制造不受几何形状限制的零部件等。并且，激光选区熔化（SLM）成型工艺还有其自己独特的优势，如图1.1所示，激光选区熔化（SLM）的成型过程有升温与冷却两个阶段：当激光停留在金属粉末上的某一点时，该区域吸收激光释放的能量，温度突然上升并突破金属的熔点形成熔池，此时，熔融的金属处于液相平衡状态，金属原子可以自由移动，合金元素分布均匀；当激光转移后，由于热源的不见，熔池的温度便以103 K/s 的速度下降。这个过程中，合金元素和金属原子的移动扩散受阻，抑制了合金元素的偏析和晶粒的长大，凝固后的金属组织晶粒细而小，合金元素也分布均匀，大幅提高材料的韧性和强度。 所以，激光选区熔化（SLM）成型的金属零件具有如下特点： （1）组织均匀，晶粒细小 激光选区熔化（SLM）成型过程中，高能的激光将金属粉末非常快地熔化成一个个小的熔池，同时促进合金元素的分布，快速冷却也抑制了晶粒的长大和合金元素的偏析，导致金属本体中固溶的合金元素没法析出而均匀分布在本体中，于是得到了晶粒细小，组织均匀的微观结构。 （2）力学性能优异 与传统的铸造工艺不一样，激光选区熔化（SLM）工艺过程中高能的激光将金属粉末全部熔化形成许多很小的熔池，该液相环境中金属原子的迁移速度比固相中的速度扩散快很多，十分利于合金元素的自由移动和重新排布。由于熔池体积很小，在快速冷却的过程中，如（1）中所讲，熔池整体的温度差很小，得到的组织均匀，材料的晶粒尺寸很小，合金元素并不能析出起到固溶强化的作用，况且熔池里外冷却速度将近一致，很难产生变形、气孔、偏析等缺点，于是得到力学性能优异的金属零部件。 （3）致密度高 激光选区熔化（SLM）成型过程是通过高能激光束将金属粉末全部熔化，然后快速冷却固化的过程。金属粉末被全部熔化后形成一个液态平衡，能够最大程度地排掉夹杂、气孔等缺陷，快速冷却还能将此平衡保持到固相，很大程度地提高了金属部件的致密度，从理论上分析可以得到100%。 (责任编辑：qin) |