欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:8806683
大小:213.50 KB
页数:4页
时间:2018-04-08
《激光制造微细规则可控多孔金属方法研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、激光制造微细规则可控多孔金属方法研究摘要1前言多孔材料的普遍具有是密度小、质量轻、比表面积大、比力学性能高、阻尼性能好。由于其物理、力学性能优异,多孔材料已成为一种优秀的工程材料,兼有结构和功能双重属性,应用潜力巨大【刘培生】。多孔金属不仅具备金属材料固有的特性,而且具备吸能减震、消音降噪、电磁屏蔽、透水透气等多孔材料特性。其应用领域不断扩大,并成为材料科技界的研究热点。[刘培生,顾冬冬,316L不锈钢多孔结构的选区激光烧结成型工艺研究]多孔金属的制造方法目前主要有粉末烧结法、纤维烧结法、铸造方法、沉积方法以及复合法[刘培生和顾冬冬]。在诸多的制造方法中,依照制造原理划分
2、,粉末烧结法和纤维烧结法属于同类,都是依靠颗粒部分烧结的方法获得不完全致密体作为多孔金属;铸造方法基本是靠气体在液态金属中的占位作用而形成多孔材料;而沉积方法必须依赖有机多孔胚体作为骨架,最后将骨架去除才能形成多孔材料。近些年,由于激光制造技术的飞速发展,多孔金属的制造方法中又出现了采用激光作用粉末的激光制造方法。激光制造方法主要采用选择性激光烧结/熔化(SelectiveLaserSintering/Melting,SLS/M)制造技术进行,在该方法的制造过程中,微细多孔材料的制造多以液态金属凝固的方法为主,由此产生的孔隙基本为不规则形状,很难控制其分布。采用该类技术制
3、备孔隙材料的方法又可分为两类,第一类是完全依靠液相部分烧结的方法,采用激光作为能源,照射金属粉末,使其表面一定厚度的部分熔化并彼此焊合,未焊合部分则彼此间隔而形成孔隙,类似粉末冶金烧结造成孔隙的方法。第二种方法则是来源于铸造方法的启示,在金属粉末当中填加发泡剂,依然利用激光完全熔化粉末,于此同时发泡剂的气化作用使激光熔体产生孔隙【顾冬冬】。本研究主要利用SLM方法成形孔隙材料,但与上述激光方法不同,主要是通过扫描软件的控制,从而形成规则可控孔隙材料的方法。2激光成形孔隙方法原理SLM技术的成形是采用激光对于零件某一方向的截面进行扫描,并与其前层已扫描凝固截面焊合,从而层层
4、堆积成形,已有许多文献报道,这里不再详述【】。这里正是采用利用激光束有点及线的扫描特点,从而利用扫描软件控制扫描的方式,进而将扫描线进行编织,形成的孔隙的材料、形状和大小可控,从而满足其不同的应用要求。例如采用光栅式扫描的方式,所形成的孔隙截面是正交的矩形,如图1所示:3实验3.1材料研究采用的粉末材料为316L不锈钢粉末,粉末粒度为-400目,颗粒形状基本为球形(图2)。3.2实验方法采用HRPM-ⅡB型SLM系统,该系统配有500W连续式光纤激光器,光斑直径为40µm,激光能量密度可达106W/cm2。首先将不锈钢粉末放入设备的储粉缸,固定生长基板后,通过配合工作缸和
5、铺粉辊的调节而使基板的表面处于激光的焦平面上。然后将设备抽真空,并通入氩气保护,使工作腔内的气体含氧量在5ppm以下。实验制备一系列孔隙材料块体,其尺寸为10mm×10mm×10mm,实验设置扫描间距为1mm,层厚为0.03mm,激光功率和扫描速度以及扫描次数分别变化。具体见表1。表1栅格结构块体制造工艺组别激光功率扫描速度扫描次数1200W500mm/s12250W500mm/s13300W500mm/s14200W800mm/s15250W800mm/s16300W800mm/s18200W500mm/s29200W500mm/s310200W500mm/s41120
6、0W500mm/s5块体制造完成后,采用扫描电子显微镜观察栅格结构中框架线的宽度,并且测试孔隙的大小。4、结果与讨论5、结论内部资料请勿外传9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!z
7、n%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2
此文档下载收益归作者所有