異質粉末3D打印,即采用純元素或簡單合金粉末混合進行3D打印,可以省略冶煉和制粉流程,在打印中直接完成冶金過程,相比傳統(tǒng)基于均質金屬粉末的3D打印,該法流程縮短、粉末種類減少,具有重要的發(fā)展價值。本文針對選區(qū)激光熔化(SLM)打印過程,提出了異質金屬粉末直接3D打印冶金的技術原理,并以Fe基合金為例分析了各類元素的擴散動力學。計算表明,通過提高SLM脈沖峰值溫度、延長熔態(tài)時長、減小合金粉末粒徑、增加后續(xù)高溫熱處理等方法可以大幅提高打印過程中的元素擴散效率,實現(xiàn)成分均勻化。SEM和EDS實驗結果顯示,提高SLM脈沖峰值溫度、延長熔態(tài)時長能有效提高擴散效率,與計算結果吻合。

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【文章目錄】：
0 引言
1 異質粉末SLM打印的擴散動力學模型
    1.1 異質粉末SLM打印的物理模型
    1.2 異質粉末SLM打印擴散動力學模型
2 擴散動力學計算結果分析
    2.1 計算結果的表征
    2.2 SLM工藝參數(shù)對擴散均勻性的影響
        2.2.1 粉末粒徑對擴散均勻性的影響
        2.2.2 峰值脈沖溫度T與熔態(tài)時長t對擴散均勻性的影響
    2.3 Ni元素在Fe中的SLM擴散均勻性
        2.3.1 典型SLM工況下合金元素的擴散均勻性
        2.3.2 高溫熱處理對異質粉末SLM擴散均勻性的影響
3 異質粉末SLM打印實驗驗證
    3.1 實驗方案
    3.2 金相分析
    3.3 微觀組織成分分布
        3.3.1 微觀組織成分點掃
        3.3.2 微觀組織成分線掃
4 結論



本文編號：3832198