工艺参数对新型基超合金激光增材制造中缺陷形成的影响
Wen-Tao Liu1,2,3, Jing-Cheng Zhou2,3, Jing-Jing Ruan2,3
1School of Materials Science and Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|July 12, 2025
概括
在基于的超级合金的激光增材制造中,优化激光功率和线性能量密度是减少空隙和裂等缺陷的关键. 这项研究确定了影响裂纹形成的最佳参数和关键微观结构特征.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 金工业是金工业的一个方面.
背景情况:
- 激光增材制造 (LAM) 允许复杂的组件制造和维修.
- 基于的超合金由于复杂的热循环,在LAM过程中容易出现空隙和裂.
- 过程参数极大地影响了固化,再化和随后的缺陷形成.
研究的目的:
- 研究关键工艺参数对新型超级合金中激光定向能量沉积 (LDED) 过程中空隙和裂纹形成的影响.
- 确定最佳的处理窗口,以减少缺陷.
- 阐明与裂纹相关的微观结构特征.
主要方法:
- 利用激光定向能量沉积 (LDED) 来处理一种基于的新型超级合金.
- 系统地改变激光功率,线性能量密度和粉末养速率.
- 分析了空隙含量,裂密度和相关的微观结构特征 (碳化物沉,粒度边界误导).
主要成果:
- 激光功率和线性能量密度被发现是影响空隙含量和裂密度的最重要的参数.
- 确定了一个最佳参数空间:激光功率 (600700 W),线性能量密度 (6090 J/mm) 和粉末料速率 (0.70.8 rpm).
- 微型MC型碳化物沉和粒度边界误导在31°42°之间,与裂纹形成增加相关.
结论:
- 精确控制激光功率和线性能量密度对于最大限度地减少超级合金LAM缺陷至关重要.
- 了解MC碳化物和粒度边界误导的作用有助于预测和减轻裂纹.
- 确定了最佳参数和对裂纹机制的洞察力,为工业应用提供了宝贵的参考.
