通过直接能量沉积优化Inconel 718/不钢316 L多材料的工艺优化和机械性能分析

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 增材制造技术 增材制造技术
• 金工业是金工业的一个方面.

背景情况:

• 增材制造 (AM) 或3D打印提供了新的制造方法.
• 定向能量沉积 (DED) 是一种使用集中热能合材料的AM工艺.
• IN 718和SS316是具有独特机械性能的关键合金.

研究的目的:

• 为了研究工艺参数对IN 718和SS316L粉末混合物的DED的影响.
• 优化DED参数以提高质量和机械性能.
• 为了比较不同IN 718/SS316L粉末混合比例的机械性能.

主要方法:

• 使用Taguchi-grey关系分析进行多目标参数优化.
• 确定了关键的过程参数:激光功率,重叠率,粉末料率和扫描速度.
• 进行验证和一次性实验,以验证优化.

主要成果:

• 优化的参数显著影响了层的效率,沉积率和多孔性.
• 75%的IN 718 + 25%的SS316L混合物实现了最高的最终抗拉强度 (499.37MPa).
• 50%的IN 718 + 50%的SS316L混合物表现出最好的延长 (13.53%).

结论:

• 该研究证明了混合IN 718和SS316L粉末的DED的有效方法.
• 通过调整粉末混合物比率,可以实现量身定制的机械性能.
• 优化的DED参数允许生产具有特定,所需材料特性的组件.