GH3625激光成形工藝

GH3625合金是以 Mo、 Nb為主要強化元素的固溶強化型鎳基高溫合金,它具有優良的耐蝕性和抗氧化性以及良好的拉伸性能和疲勞性能,被廣泛應用于航空發動機零部件以及宇航結構部件。金屬激光直接成形技術(LMDM)是一種無需模具和刀具,直接把CAD模型轉化為復雜金屬零件的先進制造技術。該技術可直接制造出具有復雜外形和良好力學性能的全密度三維實體金屬零件,具有制造速度快,柔性好、生產周期短、成本低等優點,在航空航天、汽車船舶、裝備、生物醫學等領域有著廣泛的應用前景。

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℃真空環境下進行干燥處理,以除去粉末中的水分,增強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上進行,以保證基板內的熱量及時散去。試驗中涉及的工藝參數如表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。

對各樣件進行測量,為了保證測量的準確性,每個樣件取三處測量,計算其均值作為最終測量結果。測量結果如表3所示。

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

(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對單道寬度和高度具有不同程度的影響,合理設定工藝參數對于成形質量的提高意義重大。(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重要。