本文關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化制備多孔不銹鋼材料工藝與特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：選區(qū)激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)是一種新興的3D打印技術(shù)(3DPrinting)，其生產(chǎn)周期短，材料利用率高，可用于金屬構(gòu)件的直接成型。SLM近年來發(fā)展很快，利用其制備致密構(gòu)件已日趨成熟，但制備多孔構(gòu)件還處于研究的初期階段，尤其是制備可控的網(wǎng)格狀多孔構(gòu)件，現(xiàn)在仍然存在許多問題和不足。因此，為了克服這些困難，，進(jìn)行了選區(qū)激光熔化制備多孔不銹鋼材料工藝與特性研究，主要是優(yōu)化其工藝參數(shù)，并對(duì)其抗壓性能和組織特征進(jìn)行細(xì)致分析。 單道掃描實(shí)驗(yàn)研究表明，綜合考慮單道單層掃描線外貌形狀和掃描線高度、寬度，最終確定出優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍。金屬粉末厚度過厚，激光不能完全穿透不銹鋼粉末，溫度分布發(fā)生極大變化，引起沿掃描方向上的球化；脈寬變大，激光束能量變大，最終導(dǎo)致出現(xiàn)球化；脈沖頻率越大，激光束的能量就越大，就出現(xiàn)球化最終影響成型質(zhì)量。 塊體成型實(shí)驗(yàn)研究表明，隨著掃描間距的變大，塊體表面質(zhì)量先變得光滑且致密，之后又會(huì)變得疏松，表面也不再光滑。當(dāng)掃描間距為0.16時(shí)，成型塊體的形狀最為規(guī)則且連續(xù)。掃描間距為0.16mm時(shí)，塊體最為致密，致密度為85%，掃描間距為0.25mm時(shí)，塊體致密度最差，為75%。掃描間距對(duì)致密度有著較大的影響，這主要因?yàn)閽呙栝g距過大導(dǎo)致單道掃描線的搭接率降低，進(jìn)而成型塊體時(shí)，出現(xiàn)了不連續(xù)現(xiàn)象。 通過抗壓性能和顯微組織分析，得出SLM制備雙道多層網(wǎng)格狀多孔316L不銹鋼的優(yōu)化工藝參數(shù)，并成功制備出網(wǎng)格狀多孔不銹鋼材料。隨著掃描層數(shù)的增加，多道多層網(wǎng)格狀316L不銹鋼材料的骨架無論是側(cè)面還是正面成型質(zhì)量都越來越差，最終實(shí)驗(yàn)掃描層數(shù)達(dá)到70層時(shí)，實(shí)驗(yàn)基本不能再繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)網(wǎng)格狀多孔材料的網(wǎng)格面受壓時(shí)，首先斷裂的地方是節(jié)點(diǎn)處，且斷裂方向沿方孔的孔隙方向，尤其是靠近骨架邊緣的節(jié)點(diǎn)，更易發(fā)生沿方孔方向上的斷裂。
【關(guān)鍵詞】：選區(qū)激光熔化 316L不銹鋼 網(wǎng)格狀多孔材料 抗壓性能 組織分析
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG665;TG142.71
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 選區(qū)激光熔化技術(shù)簡(jiǎn)介10-15
• 1.1.1 SLM 原理10-11
• 1.1.2 SLM 熔化機(jī)理11-12
• 1.1.3 SLM 的優(yōu)勢(shì)與缺陷12-15
• 1.1.4 SLM 發(fā)展前景及其應(yīng)用15
• 1.2 多孔材料的發(fā)展與應(yīng)用15-20
• 1.2.1 金屬多孔材料應(yīng)用16-18
• 1.2.2 SLM 加工金屬多孔材料的發(fā)展18-20
• 1.3 課題研究主要內(nèi)容及意義20-22
• 2 SLM 單道掃描實(shí)驗(yàn)研究22-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料22-24
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-23
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)材料23-24
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)計(jì)24
• 2.2 單道單層掃描實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析24-33
• 2.2.1 粉末厚度對(duì) SLM 單道掃描的影響25-27
• 2.2.2 掃描速度對(duì) SLM 單道掃描的影響27-29
• 2.2.3 脈寬對(duì) SLM 單道掃描的影響29-30
• 2.2.4 掃描電流對(duì) SLM 單道掃描的影響30-32
• 2.2.5 脈沖頻率對(duì) SLM 單道掃描的影響32-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 3 SLM 塊體成型實(shí)驗(yàn)研究35-41
• 3.1 實(shí)驗(yàn)方法35-37
• 3.1.1 塊體成型的實(shí)驗(yàn)方法35-36
• 3.1.2 塊體致密度的研究方法36
• 3.1.3 金相檢測(cè)36-37
• 3.2 掃描間距對(duì)塊體成型的影響37-40
• 3.2.1 塊體成型及表面分析37-38
• 3.2.2 塊體的致密度研究38-39
• 3.2.3 塊體的金相研究39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 4 網(wǎng)格狀不銹鋼材料的制備與研究41-65
• 4.1 制備網(wǎng)格狀不銹鋼材料42-50
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)42-44
• 4.1.2 各參數(shù)對(duì)網(wǎng)格狀多孔材料成型質(zhì)量的影響44-45
• 4.1.3 網(wǎng)格孔隙誤差分析45-47
• 4.1.4 掃描層數(shù)對(duì)網(wǎng)格狀多孔材料成型質(zhì)量的影響47-50
• 4.2 網(wǎng)格狀多孔不銹鋼材料的抗壓性能分析50-59
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法50
• 4.2.2 網(wǎng)格面抗壓性能分析50-51
• 4.2.3 網(wǎng)格面應(yīng)力應(yīng)變曲線的形成機(jī)理51-52
• 4.2.4 網(wǎng)格面受壓時(shí)骨架斷裂原因分析52-54
• 4.2.5 骨架側(cè)面抗壓性能分析54-55
• 4.2.6 骨架側(cè)面應(yīng)力應(yīng)變曲線形成機(jī)理55-56
• 4.2.7 骨架側(cè)面受壓時(shí)骨架斷裂原因分析56-58
• 4.2.8 不同面受壓時(shí)骨架斷裂的區(qū)別58-59
• 4.3 壓縮變形后的組織特征分析59-64
• 4.3.1 微觀組織檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方法60
• 4.3.2 變形前后金相組織分析60-62
• 4.3.3 變形前后掃描電鏡分析62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文73-74
• 致謝74-75

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙明鵬,路愛平,周立岱,曹立剛;阜新煤田煤層氣開發(fā)選區(qū)研究[J];煤田地質(zhì)與勘探;2000年01期

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8 章守華,孫東志,葉田田,蘇寶Z

本文編號(hào)：421935