姚曙光 1,2,*董云辉 1,2,**李湘龙 3谢旻翰 1,2
作者单位
摘要
1 中南大学轨道交通安全教育部重点实验室,湖南 长沙 410075
2 中南大学交通运输工程学院,湖南 长沙 410075
3 中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南 长沙 410083
激光选区熔化(SLM)过程工艺参数会直接影响熔道成形形貌及微观结构,从而影响成形结构的力学性能。针对AlSi10Mg合金在SLM成形过程中产生的缺陷,笔者采用试验方法研究了激光功率、扫描速度等成形参数对AlSi10Mg合金单、双熔道成形形貌的影响,并结合离散元-流体体积(DEM-VOF)法建立了介观尺度下SLM成形过程粉末床数值模拟模型,对低功率下熔道成形缺陷的成因进行研究。结果发现:激光线能量密度不足(线能量密度低于200 J/m)以及AlSi10Mg的易氧化性会严重影响熔道的连续性;在低扫描速率(200 mm/s)、高线能量密度(500 J/m)成形窗口下,熔池的连续性及表面平整度因受蒸气反冲压力的作用而降低,同时形成了深度可达100 μm的匙孔,影响了熔道形貌,并产生了孔隙缺陷。由数值模拟结果可知,提高预热温度至500 K可以降低粉末熔化所需的激光线能量密度,从而改善低功率下的熔道不连续现象。
激光技术 激光选区熔化 AlSi10Mg合金 工艺参数 缺陷 数值模拟 
中国激光
2024, 51(16): 1602307

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