过程参数和构造速率变化对激光粉末床融合SS316L中缺陷形成的影响
Tasrif Ul Anwar1, Patrick Merighe1, Rahul Reddy Kancharla2
1Mechanical and Aerospace Engineering Department, Utah State University, Logan, UT 84322-4130, USA.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 25, 2025
概括
即使具有最佳的能量密度,激光粉床融合 (LPBF) 的不同过程参数也会对SS316L的缺陷类型产生重大影响. 微调参数和构造速度对于最小化孔隙性和优化增材制造至关重要.
科学领域:
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 激光粉床融合 (LPBF) 提供了诸如小特征尺寸和减少浪费等优势.
- 在LPBF中的工艺参数变化可能导致毛孔性缺陷并影响构建率.
- 体积能量密度 (VED) 是影响LPBF零件质量的关键参数.
研究的目的:
- 为了研究可变工艺参数对SS316L在恒定的最佳VED下缺陷形成的影响.
- 用先进的成像技术分析毛孔类型和分布.
- 识别影响缺陷类别的因素,并构建速率变化.
主要方法:
- 使用激光粉床聚变 (LPBF) 以可控,最佳的VED打印SS316L样品.
- 使用光学显微镜和X射线计算机断层扫描进行详细的孔隙性分析.
- 系统地改变关键过程参数,同时保持恒定的VED.
主要成果:
- 识别了缺乏融合和球化诱导的多孔性作为主要缺陷类型.
- 证明过程参数变化显著影响缺陷类型,即使在最佳VED.
- 观察到由于参数调整而造成的轻微构建速度变化会影响缺陷类别.
- 发现信托标志是无意透的来源.
结论:
- 恒定的最佳VED不能保证无缺陷的部件;过程参数的灵敏度很高.
- 微调过程参数和构建速度对于最小化LPBF的缺陷至关重要.
- 优化LPBF需要采用整体方法,考虑参数,构建速度,甚至设计元素,如信托标志.
