变厚度熔覆层沉积成形工艺与性能研究

为减少由等厚度熔覆层成形引起的阶梯效应,提出变扫描速度和不等高搭接方法打印变厚度熔覆层.基于光栅扫描路径,建立了变厚度切片模型,并与等厚度熔覆层成形工艺对比,分析了斜坡长方体的表面质量、硬度以及微观组织分布.实验结果表明:采用变厚度熔覆成形工艺能有效提高成形件的几何精度,并揭示了成形件纵截面上晶粒生长方向的变化规律.在成形件的扫描和搭接方向,最大硬度值均出现在高端附近.

扫描方向对变厚度熔覆成形件组织与力学性能的影响

针对于激光熔覆沉积成形工艺引起的拉伸强度各向异性的问题,基于变厚度熔覆层沉积方式,探究扫描方向(从高到低和从低到高)对斜坡薄壁件微观组织和力学性能的影响。测试斜坡薄壁件不同位置的拉伸强度和硬度,分析其微观组织形貌,并与等厚度熔覆层沉积方式进行对比。试验结果表明:在薄壁件的纵截面上,沿不同扫描方向沉积能改变晶粒的生长方向;晶粒生长方向和扫描轨迹能影响薄壁件不同位置的拉伸强度,且从低到高扫描沉积可明显减小抗拉强度的各向异性;在水平方向,不同扫描方向下的硬度变化趋势一致,且变厚度熔覆层沉积会改变薄壁件最大硬度的分布。