工艺参数对增材制造Inconel 738合金致密度及力学性能的影响
摘要
为了解决高温合金Inconel 738增材制造过程中致密度较低的问题，采用激光选区熔化（SLM）方法在不同参数下制备了50种Inconel 738实验样件，研究了激光功率与扫描速度等参数对其致密度的影响。采用光学显微镜对块体进行对比分析，利用ImageJ软件计算块体的致密度，结果表明：在50~80 J/mm3的激光能量密度范围内存在一个最佳致密度区间，即60~70 J/mm3。在此最佳区间内，扫描速度越快，致密度越低。例如，当激光功率为260 W、扫描间距为0.10 mm时，随着扫描速度由950 mm/s提升到1150 mm/s，致密度由99.96%逐渐降低到99.90%。激光功率对致密度的影响与激光能量密度的影响一致（致密度随着激光能量密度增加而先提高后降低），例如，当扫描速度为1150 mm/s、扫描间距为0.10 mm时，随着激光功率从260 W增加到300 W，致密度由99.90%提升至99.92%而后又下降至99.90%。最终确定5个样块，并对其进行了力学性能分析，发现能量密度决定致密度，而致密度又是影响材料力学性能的主要因素。建立了激光能量密度与致密度、力学性能的关系。综合分析后认为，当激光功率为260 W、扫描速度为950 mm/s、扫描间距为0.10 mm时，增材制造Inconel 738合金具有最高的致密度（99.97%）和较好的力学性能（屈服强度为563.199 MPa，抗拉强度为1446.412 MPa，延伸率为9.2%）。
引用本文（GB/T 7714）
张纭侨 Zhang Yunqiao, 李博涵 Li Bohan, 段国升 Duan Guosheng, 等. 工艺参数对增材制造Inconel 738合金致密度及力学性能的影响[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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