为了实现块体和圆管的激光熔覆成形, 通过实验研究了扫描速度、激光功率和送粉速率对Ni25粉末单熔覆层的高度和宽度的影响规律, 建立了熔覆层高度和宽度分别与扫描速度、激光功率和送粉速率之间的对应关系。在此基础上, 根据对应关系, 选择优化的成形参数(扫描速度6 mm/s, 激光功率900 W, 送分速率0.1 rpm), 配合搭接率的计算(30%)和成形路径设计, 使用多层多道激光熔覆成形技术实现了块体和圆管的成形。使用扫描电子显微镜分析成形件的内部组织结构, 结果表明成形件内部组织致密, 成分均匀, 晶粒尺寸分布在18 μm左右范围内。

为了制备高性能、大尺寸钨合金零件, 利用激光立体成形技术进行了前期探究实验, 在大气环境下制备多种配比的W-Ni-Fe高比重合金力学拉伸试验件, 通过测试抗拉强度、硬度, 结合组织结构和成分配比的探究分析, 发现其成形性及力学性能与传统的粉末冶金烧结工艺之间还存在着一定的差距。抗拉强度在W原子数分数为0.6时达到最大值717.5MPa, 之后随着W原子数分数的增大反而明显减小, 当W原子数分数在0.8以上时, 强度已低于400MPa。样品存在孔洞和氧化现象, 大量W未溶化, Ni和Fe元素越多, 微观组织均匀性越好、成分偏析越小。结果表明, 利用激光立体成形技术可对钨基合金堆积成形, 但是实验工艺参量和实验环境仍需进一步改进。此研究可获得免受大气气氛影响和工艺参量限制的试样, 为获得性能更好的高比重钨合金激光立体成形件提供了帮助。