激光选区熔化316L不锈钢小型薄壁复杂零件成形质量分析
发布时间：2021-11-10 14:26
为评估西南地区第1台具有完全自主知识产权的500 W激光选区熔化成形（Selective Laser Melting,SLM）设备YS-340M的成形零件质量,采用316L不锈钢粉末对典型小型薄壁复杂零件叶轮进行了试制,并利用万能拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜以及三维激光扫描仪对成形316L不锈钢的力学性能、微观组织以及叶轮尺寸精度进行了检测。检测结果显示:在激光体能量密度为97. 2 J·mm-3的情况下,YS-340M成形的316L不锈钢的抗拉强度为615. 6 MPa、屈服强度为528 MPa;成形件力学性能存在各向异性,垂直方向强度约为水平方向的90%左右;试样断口为典型的韧性断裂,存在未完全熔化的圆球形粉末;成形叶轮与理论模型总体尺寸偏差均小于0. 2 mm,成形零件尺寸精度为IT12,与使用温锻方法成形的零件尺寸精度一致,并且超过使用热锻方法成形的零件尺寸精度。
【文章来源】：锻压技术. 2020,45(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
SLM成形设备YS-340M
拉伸及压缩试验采用微机控制电子万能试验机MTS E45.350，加载力最大为300 kN;试样研磨抛光后置于硝酸+盐酸(1∶3)溶液中浸蚀3 s，使用金相显微镜(DM2700M)进行微观组织观察;之后采用电子扫描显微镜(Hitachi S-3400)对试样断口进行观察。叶轮几何量检测采用加拿大Creaform3D公司的手持式三维激光扫描仪Handy SCAN 700，扫描仪光源为7束激光十字线，测量速率为480000次·s-1，分辨率为0.050 mm，最高精确度为0.030 mm。2 试验结果与分析
沿成形水平方向和垂直方向打印316L不锈钢压缩试样，试样直径为Φ8 mm，原始标距为16 mm，万能试验机拉伸速率为0.2 mm·min-1，得到316L不锈钢不同方向的应力-应变曲线见图4。成形零件的力学性能与成形方向有关，试样存在较大各向异性，其垂直方向强度约为水平方向的90%左右。图4 压缩试样的应力-应变曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]选区激光熔化制备316L不锈钢成形工艺参数对致密度的影响和优化[J]. 潘露,张成林,江华,刘桐,王亮. 锻压技术. 2019(11)
[2]选择性激光熔化技术及面向航空组件的拓扑优化研究[J]. 王仁,杨伟群. 现代制造工程. 2018(12)
[3]激光选区熔化成形件表面粗糙度控制[J]. 王昌飞,门正兴,杜青泉,郑金辉,唐越,马亚鑫. 大型铸锻件. 2018(06)
[4]选区激光熔化制备316 L不锈钢镂空件实验研究[J]. 潘露,刘麒慧,王亮. 锻压技术. 2018(09)
[5]钴基高温合金增材制造研究现状及展望[J]. 梁莉,陈伟,乔先鹏,陈玉华. 精密成形工程. 2018(05)
[6]选区激光熔化成形316L不锈钢微观组织及拉伸性能分析[J]. 尹燕,刘鹏宇,路超,肖梦智,张瑞华. 焊接学报. 2018(08)
[7]激光选区熔化金属3D打印设备现状与发展趋势[J]. 杨泽云,杜青泉,门正兴,郑金辉,李其,马亚鑫. 大型铸锻件. 2018(04)
[8]金属/陶瓷粉末3D打印技术及其应用[J]. 孙志雨,崔新鹏,李建崇,朱郎平,南海,周黔. 精密成形工程. 2018(03)
[9]选区激光熔化316L大层厚成形工艺及性能研究[J]. 王硕,刘玉德,祁斌,马英怡. 应用激光. 2017(06)
硕士论文
[1]不锈钢和钛合金选区激光熔化成形工艺与性能研究[D]. 王沛.西安理工大学 2017
[2]个性化精密金属零件选区激光熔化直接成型设计优化及工艺研究[D]. 卢建斌.华南理工大学 2011
本文编号：3487433
【文章来源】：锻压技术. 2020,45(06)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
SLM成形设备YS-340M
拉伸及压缩试验采用微机控制电子万能试验机MTS E45.350，加载力最大为300 kN;试样研磨抛光后置于硝酸+盐酸(1∶3)溶液中浸蚀3 s，使用金相显微镜(DM2700M)进行微观组织观察;之后采用电子扫描显微镜(Hitachi S-3400)对试样断口进行观察。叶轮几何量检测采用加拿大Creaform3D公司的手持式三维激光扫描仪Handy SCAN 700，扫描仪光源为7束激光十字线，测量速率为480000次·s-1，分辨率为0.050 mm，最高精确度为0.030 mm。2 试验结果与分析
沿成形水平方向和垂直方向打印316L不锈钢压缩试样，试样直径为Φ8 mm，原始标距为16 mm，万能试验机拉伸速率为0.2 mm·min-1，得到316L不锈钢不同方向的应力-应变曲线见图4。成形零件的力学性能与成形方向有关，试样存在较大各向异性，其垂直方向强度约为水平方向的90%左右。图4 压缩试样的应力-应变曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]选区激光熔化制备316L不锈钢成形工艺参数对致密度的影响和优化[J]. 潘露,张成林,江华,刘桐,王亮. 锻压技术. 2019(11)
[2]选择性激光熔化技术及面向航空组件的拓扑优化研究[J]. 王仁,杨伟群. 现代制造工程. 2018(12)
[3]激光选区熔化成形件表面粗糙度控制[J]. 王昌飞,门正兴,杜青泉,郑金辉,唐越,马亚鑫. 大型铸锻件. 2018(06)
[4]选区激光熔化制备316 L不锈钢镂空件实验研究[J]. 潘露,刘麒慧,王亮. 锻压技术. 2018(09)
[5]钴基高温合金增材制造研究现状及展望[J]. 梁莉,陈伟,乔先鹏,陈玉华. 精密成形工程. 2018(05)
[6]选区激光熔化成形316L不锈钢微观组织及拉伸性能分析[J]. 尹燕,刘鹏宇,路超,肖梦智,张瑞华. 焊接学报. 2018(08)
[7]激光选区熔化金属3D打印设备现状与发展趋势[J]. 杨泽云,杜青泉,门正兴,郑金辉,李其,马亚鑫. 大型铸锻件. 2018(04)
[8]金属/陶瓷粉末3D打印技术及其应用[J]. 孙志雨,崔新鹏,李建崇,朱郎平,南海,周黔. 精密成形工程. 2018(03)
[9]选区激光熔化316L大层厚成形工艺及性能研究[J]. 王硕,刘玉德,祁斌,马英怡. 应用激光. 2017(06)
硕士论文
[1]不锈钢和钛合金选区激光熔化成形工艺与性能研究[D]. 王沛.西安理工大学 2017
[2]个性化精密金属零件选区激光熔化直接成型设计优化及工艺研究[D]. 卢建斌.华南理工大学 2011
本文编号：3487433
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