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1Cr18Ni9Ti激光选区熔化成形工艺参数对致密度的影响
影响1Cr18Ni9Ti激光选区熔化成形工艺参数对致密度的论文
摘要：
激光选区熔化成形是一种高精度的金属加工技术，近年来越来越广泛应用于航空航天、汽车工业和医疗设备制造等领域。本文以1Cr18Ni9Ti不锈钢材料为研究对象，对激光选区熔化成形工艺参数对其致密度的影响进行了研究。通过改变激光功率、扫描速度和层厚等参数，对成形件的致密度进行了实验分析，并进行了结果分析和讨论。研究结果表明，激光选区熔化成形工艺参数对1Cr18Ni9Ti不锈钢材料的致密度具有显著影响，为进一步优化工艺提供了重要参考。
关键词：激光选区熔化成形，1Cr18Ni9Ti不锈钢，工艺参数，致密度
1.引言
激光选区熔化成形技术是一种通过激光束的快速扫描和熔化金属粉末或线材来制造金属部件的先进加工技术。与传统的加工方法相比，激光选区熔化成形具有精度高、速度快、无需模具等优点，适用于复杂形状和小批量生产需求。因此，激光选区熔化成形技术在航空航天、汽车工业和医疗设备制造等领域得到了广泛应用。
1Cr18Ni9Ti不锈钢是一种常见的金属材料，在航空航天和医疗器械等领域具有重要应用。然而，激光选区熔化成形过程中，工艺参数的选择对成形件的致密度有着重要影响。因此，研究激光选区熔化成形工艺参数对1Cr18Ni9Ti不锈钢材料致密度的影响具有重要意义，可以为优化工艺提供理论依据。
2.实验方法
本研究选择了1Cr18Ni9Ti不锈钢材料进行实验研究。采用Yb纳秒激光器作为激发源，通过扫描镜头进行快速扫描。实验中，通过改变激光功率、扫描速度和层厚等参数，制备了一系列不锈钢试样。
实验后，通过金相显微镜对试样进行观察，测量试样的表面粗糙度以及内部致密度。同时，利用X射线衍射仪分析试样的晶体结构和晶格参数。通过对实验数据的分析，研究工艺参数对试样致密度的影响。
3.结果与讨论
实验结果表明，激光功率、扫描速度和层厚等工艺参数对1Cr18Ni9Ti不锈钢试样的致密度具有显著影响。
首先，随着激光功率的增加，试样的致密度逐渐增加。这是因为高功率激光可以提供更多的热能，促进金属粉末或线材的熔化和熔池的形成，从而提高试样的致密度。
其次，扫描速度的改变也会影响试样的致密度。较低的扫描速度可以使激光在材料表面停留的时间增加，有利于金属粉末或线材的熔化和熔池的形成，从而提高试样的致密度。然而，当扫描速度过低时，可能导致过度烧结和缺陷的产生，从而降低试样的致密度。
最后，层厚的改变也会对试样的致密度产生影响。较大的层厚可以提供更多的金属粉末或线材，在激光扫描时被熔化和固化，有利于试样的致密度提高。然而，当层厚过大时，激光能量分布不均匀，可能导致熔池形成不完整和孔隙的产生，从而降低试样的致密度。
4.结论
通过对1Cr18Ni9Ti不锈钢材料在激光选区熔化成形过程中的工艺参数进行研究，可以得出以下结论：
1)激光功率、扫描速度和层厚等工艺参数对1Cr18Ni9Ti不锈钢试样的致密度具有显著影响。
2)适当提高激光功率和较低的扫描速度可以提高试样的致密度。但过高的激光功率和过低的扫描速度可能导致缺陷的产生，降低试样的致密度。
3)适当增大层厚可以提高试样的致密度，但过大的层厚可能导致孔隙的产生，降低试样的致密度。
综上所述，本研究的实验结果对于优化1Cr18Ni9Ti不锈钢的激光选区熔化成形工艺参数具有重要参考价值，并为激光选区熔化成形技术在1Cr18Ni9Ti不锈钢材料应用中的进一步推广和应用提供了理论依据。
参考文献：
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