Inconel 625激光成形参数无量纲化研究及其对几何形貌影响

"Inconel 625激光直接金属沉积成形参数无量纲化及其对单道几何形貌的影响" 在金属3D打印技术中，激光直接金属沉积（Laser Direct Metal Deposition, LDMD）是一种重要的增材制造方法，尤其在制备高性能合金部件时，如Inconel 625这种耐高温、耐腐蚀的镍基合金。本研究针对Inconel 625合金粉末，通过激光直接金属沉积技术进行成形试验，旨在规范并优化工艺参数，以便更好地控制沉积过程中的几何形貌。 无量纲化是一种有效的参数处理方式，它能够消除物理量单位的影响，使不同参数间的关系更加清晰。在激光沉积过程中，研究者将成形参数如激光功率、扫描速度、送粉速率等进行了无量纲化处理，以接触角作为评价几何形貌的关键参数。接触角反映了熔融粉末与基底之间的粘附性和冷却状态，对于形成稳定且均匀的沉积层至关重要。 研究结果显示，当特征能量比（即激光功率与扫描速度的比值）处于0.5至0.7的范围内时，Inconel 625粉末能够充分熔化且不会过度加热，形成的沉积层表现出平滑的椭圆形轮廓，这有利于减少孔隙率和提高沉积层的质量。送粉速率对沉积层的高度具有决定性影响，它直接影响到粉末与激光能量的交互，从而影响熔池的深度和宽度。而当送粉速率保持不变时，激光功率的改变会显著影响熔池的深度，这是因为激光功率决定了熔化粉末的能力。 此外，通过对工艺参数与单道沉积层几何形貌的深入分析，可以得出更精确的工艺窗口，指导实际生产中的参数选择。这些发现对于提高Inconel 625合金的沉积效率和产品质量，以及降低工艺成本具有重要意义。同时，该研究的方法论也为其他金属粉末的激光沉积成形提供了参考，有助于推动整个3D打印行业的技术进步。 关键词：激光技术；激光直接金属沉积；几何形貌；无量纲化；Inconel 625