大粒径Ti6Al4V粉末选区激光熔化成形工艺研究

作     者：王宁 黎振华 姚碧波 滕宝仁 

作者机构：昆明理工大学材料科学与工程学院 昆明理工大学机电工程学院 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：云南省重大科技专项(202202AG050007) 云南省基础研究重点项目(202101AS070017) 

主　　题：选区激光熔化 大粒径粉末 Ti6Al4V 高层厚 工艺参数 

摘      要：选区激光熔化通常使用粒径为15～53μm的球形粉末，其制备时收得率低，成本较高，导致选区激光熔化成形成本高昂。粒径100μm以上的大粒径粉末收得率高，价格低廉，随着激光器功率不断提高，大粒径粉末在选区激光熔化中的应用成为可能。本文以常用的Ti6Al4V合金为对象，研究了100～200μm大粒径Ti6Al4V粉末在铺粉层厚120μm条件下的选区激光熔化成形，通过数值模拟与实验研究结合，考察了激光功率、扫描速度、扫描间距等工艺参数对选区激光熔化成形的影响，优化了成形工艺参数并获得了成形速率快、致密度高、性能优良的试样。结果表明，在激光功率370 W、扫描速度1050 mm/s和扫描间距0.10 mm时，制备的试样致密度达到99.64%，拉伸强度、屈服强度和延伸率分别达到1197MPa、1112 MPa和8.2%，成形速率达到12.6 mm3/s。