知网论文检测样例–选择性激光熔化成形过程

2017-07-22 作者:小编

知网论文检测样例--选择性激光熔化成形过程的球化反应研究

球化反应是在受到表面张力、重力以及周边介质共同作用下,熔融金属液不能均匀地铺展于基板或者 前一成形层,而形成大量彼此隔离的金属球的现象 [31-32] 。该现象的出现会使金属粉末溶化后无法得到连续 平滑的熔池,影响加工过程的正常进行,甚至形成疏松多孔的金属零件致使成形失败 [33] 。因此,针对球化反 应的产生原因、过程、危害等理论进行深入研究,有助于消除成形过程中的球化现象。本文主要针对 SLM 成 形过程中球化反应的分类、球化的演变机制、球化反应的影响因素及其危害等进行综述。

有少部分小尺寸球化的形成,是因为在加工过程中发生了液体飞溅,在熔道上或熔道周围凝固成球,由 于飞溅的金属液量较少,所以球的尺寸也比较小。大部分小尺寸球化的形成是由于高能激光束对熔池的冲 击作用所致,高速传播的激光束会冲击熔池,激光束的部分能量及动能转化为金属液的表面能 [35] 。此时的金 属液同样只受重力作用,根据能量最低原理,只有形成球形才最稳定。同时,由于激光动能有限,受到冲击 并吸收能量转化为球形的金属液很少,所以形成了小尺寸球。这部分小尺寸球是由于加工过程中的能量转 化而形成的,难以避免。在大尺寸球化形成的过程中也会伴有这类小尺寸球化的产生。

球化反应是 SLM 成形过程的常见现象,严重阻碍了该技术的进步与发展 [47-49] 。其危害可以归纳为以下 几方面: 1) 球化反应形成的大尺寸金属球会与铺粉辊摩擦,引起铺粉辊上下震动,导致铺粉不均匀;如果摩 擦剧烈,将导致成形无法进行。 2) 大尺寸金属球阻碍铺粉辊的运动,容易导致成形面在铺粉辊运动方向移 动,使成形件倾斜变形,甚至导致零件的破裂。 3) 球化反应会增加成形件的表面粗糙度,成形零件须经后续 处理才能使用,难以保证零件的尺寸精度。 4) 产生球化时,扫描轨迹不连续,会有大量孔隙产生,这大大降 低了成形件的致密度,影响零件的力学性能。

球化反应是 SLM 成形过程中的常见现象,也是影响该技术推广应用的关键因素之一。通过调研发现, 不同的学者根据不同的标准,将球化反应进行了不同形式的分类,以大尺寸球化和小尺寸球化的普遍适用 性最强。每种球化现象的产生机理不尽相同,成形过程复杂、影响因素众多,尺寸较大的金属球容易导致成 形件中出现裂纹、孔隙等缺陷,严重时还会影响加工过程中铺粉的均匀性,甚至阻碍铺粉辊的正常运动,导 致加工过程中断或成形件倾斜,最终成形失败。尺寸较小的球则对成形过程影响不大。因此,在工艺参数、 金属粉末的物化特性对球化反应的影响等方向进行更加深入的研究,对于解决选择性激光熔化成形过程中 的球化问题显得十分必要。

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