GH3625激光成形工藝

GH3625合金是以 Mo、 Nb為主要強(qiáng)化元素的固溶強(qiáng)化型鎳基高溫合金,它具有優(yōu)良的耐蝕性和抗氧化性以及良好的拉伸性能和疲勞性能,被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)零部件以及宇航結(jié)構(gòu)部件。金屬激光直接成形技術(shù)(LMDM)是一種無需模具和刀具,直接把CAD模型轉(zhuǎn)化為復(fù)雜金屬零件的先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)可直接制造出具有復(fù)雜外形和良好力學(xué)性能的全密度三維實體金屬零件,具有制造速度快,柔性好、生產(chǎn)周期短、成本低等優(yōu)點,在航空航天、汽車船舶、裝備、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

粉末材料為GH3625合金球形粉末(表1),粒徑為50 ~ 150 um,試驗前在120℃真空環(huán)境下進(jìn)行干燥處理,以除去粉末中的水分,增強(qiáng)粉末的流動性及傳送時的均勻性。成形過程在基板冷卻系統(tǒng)上進(jìn)行,以保證基板內(nèi)的熱量及時散去。試驗中涉及的工藝參數(shù)如表2所示。本文著重研究激光功率(LP),掃描速度(SS),送粉速度(PFR)對成形截面寬度和高度的影響。

對各樣件進(jìn)行測量,為了保證測量的準(zhǔn)確性,每個樣件取三處測量,計算其均值作為最終測量結(jié)果。測量結(jié)果如表3所示。

通過正交試驗的方法就激光功率、掃描速度、送粉速度等參數(shù)對單道單層成形截面寬度和高度的影響規(guī)律進(jìn)行了研究,得出以下主要結(jié)論。

(1)在單道單層成形中,激光功率、送粉速度、掃描速度等工藝參數(shù)對單道寬度和高度具有不同程度的影響,合理設(shè)定工藝參數(shù)對于成形質(zhì)量的提高意義重大。(2)通過極差分析可以看出,對于單道成形寬度和高度來講,掃描速度對其影響最為明顯,因此在激光直接成形中合理選擇掃描速度至關(guān)重要。