GH3625激光成形工艺

GH3625合金是以 Mo、 Nb为主要强化元素的固溶强化型镍基高温合金,它具有优良的耐蚀性和抗氧化性以及良好的拉伸性能和疲劳性能,被广泛应用于航空发动机零部件以及宇航结构部件。金属激光直接成形技术(LMDM)是一种无需模具和刀具,直接把CAD模型转化为复杂金属零件的先进制造技术。该技术可直接制造出具有复杂外形和良好力学性能的全密度三维实体金属零件,具有制造速度快,柔性好、生产周期短、成本低等优点,在航空航天、汽车船舶、装备、生物医学等领域有着广泛的应用前景。

粉末材料为GH3625合金球形粉末(表1),粒径为50 ~ 150 um,试验前在120℃真空环境下进行干燥处理,以除去粉末中的水分,增强粉末的流动性及传送时的均匀性。成形过程在基板冷却系统上进行,以保证基板内的热量及时散去。试验中涉及的工艺参数如表2所示。本文着重研究激光功率(LP),扫描速度(SS),送粉速度(PFR)对成形截面宽度和高度的影响。

对各样件进行测量,为了保证测量的准确性,每个样件取三处测量,计算其均值作为最终测量结果。测量结果如表3所示。

通过正交试验的方法就激光功率、扫描速度、送粉速度等参数对单道单层成形截面宽度和高度的影响规律进行了研究,得出以下主要结论。

(1)在单道单层成形中,激光功率、送粉速度、扫描速度等工艺参数对单道宽度和高度具有不同程度的影响,合理设定工艺参数对于成形质量的提高意义重大。(2)通过极差分析可以看出,对于单道成形宽度和高度来讲,扫描速度对其影响最为明显,因此在激光直接成形中合理选择扫描速度至关重要。