316L不锈钢粉末激光选区熔化成形仿真及单层多熔道形貌重构

为定量预测不同工艺参数下316L不锈钢粉末激光选区熔化(SLM)成形熔道形貌并完成其单层多熔道形貌重构,首先对SLM成形熔道的过程进行了模拟,接着完成了SLM成形单熔道实验,得到了工艺参数与熔道宽度及其标准差系数之间的关系,并建立了单熔道截面轮廓数学模型,在此基础上完成了接近真实轮廓的单层多道轮廓三维模型重构。研究结果表明:当激光功率恒为200 W时,随着扫描速度从1.0 m·s^(-1)增大到2.0 m·s^(-1)时,熔道宽度从69.82μm减小到46.65μm,熔道宽度标准差系数从9.84%增大到22.65%;当扫描速度恒为1.3 m·s^(-1)时,随着激光功率从100 W增大到300 W,熔道宽度增加到69.64μm后开始减小,熔道宽度标准差系数减小到13.11%后开始增大;同一线能量密度下得到的熔道宽度值的变化正常,但熔道宽度标准差系数在12.26%到22.65%之间波动;当激光功率约为200 W、扫描速度约为1.0 m·s^(-1)时,成形的单道熔道宽度均匀,标准差系数低于15%,熔道质量较好。