以粉末作为添加材料的激光金属沉积(L-DED)是一种通过逐层原理建立特定几何形状的增材制造方法。过去十年来,该方法已显示出巨大的潜力。航空航天业是主要受益者,因为该工艺无需大量切割即可制造零部件,从而减少了材料浪费。 718 高温合金在航空发动机中的应用非常广泛,这引起了人们对开发专门针对这种高温合金的 L-DED 工艺的浓厚研究兴趣。 AM 流程通常因构建速度慢和交货时间长而受到阻碍,这会直接影响生产成本。为了克服较低的构建速度,本研究工作集中于通过更高的材料输入来实现高沉积速率。
摘要:研究了激光功率、扫描速度和激光间距三个重要工艺参数对直接能量沉积 718 合金试件沉积层几何形状、微观结构和偏析特性的影响。研究发现,激光功率和激光间距显著影响沉积层的宽度和深度,而扫描速度影响沉积层高度。比能条件的增加(在 0.5 J/mm 2 和 1.0 J/mm 2 之间)增加了沉积层的总面积,产生了不同的晶粒形貌和析出行为,并对其进行了全面分析。沉积层包含三个不同的区域,即顶部、中部和底部区域,根据局部凝固条件变化而形成的不同微观结构特征进行分类。富铌共晶优先偏析在沉积物顶部区域(面积分数为 5.4–9.6%,A f ),该区域主要由等轴晶粒结构组成,而中部区域(面积分数为 1.5–5.7%,A f )和底部区域(面积分数为 2.6–4.5%,A f )则观察到柱状枝晶形态。高扫描速度更有效地降低沉积物顶部和中部区域的富铌相面积分数。观察到<100>晶体方向是柱状晶粒的首选生长方向,而等轴晶粒具有随机取向。
