[發(fā)明專利]一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110421256.X
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN113118458B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭慧;孫文海;白鳳霞;賈曉東;孫慶輝;陳新貴;胡強(qiáng);張友亮
• 申請（專利權(quán)）人: 江西省科學(xué)院應(yīng)用物理研究所
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F10/80;B22F10/38;B33Y50/00
• 代理公司: 南昌市平凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法，其特征在于，所述方法步驟如下：

(1)激光選區(qū)熔化金屬粉末3D打印，獲得具有不同激光功率P，掃描速度v，掃描間距t和鋪粉層厚h工藝參數(shù)的金屬構(gòu)件；

(2)對獲得的不同金屬構(gòu)件進(jìn)行拉伸性能測試，獲得其屈服強(qiáng)度σ_y和延伸率δ；

(3)利用工藝和性能數(shù)據(jù)，以vth/P值為橫坐標(biāo)，分別以σ_y和δ為縱坐標(biāo)繪制σ_y-vth/P和δ-vth/P關(guān)系圖；并通過線性擬合求得參數(shù)k₁，k₂，b₁和b₂，其中k₁和k₂為擬合曲線的斜率，b₁和b₂為擬合曲線的截距；

(4)通過步驟(3)擬合的曲線進(jìn)一步預(yù)測金屬構(gòu)件拉伸性能最大值σ_y和δ；或者將工藝參數(shù)P，v，t，h與參數(shù)值k₁，k₂，b₁和b₂直接代入以下公式：

σ_y＝k₁(vth/P)+b₁

δ＝k₂(vth/P)+b₂

經(jīng)計(jì)算求得拉伸性能預(yù)測值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法，其特征在于，所述金屬粉末為316不銹鋼，成分中質(zhì)量百分比Cr為16.0-18.0％，Ni為10.0-14.0％，Mo為2.0-3.0％，Mn為2.00％，Si為1.00％，F(xiàn)e余量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法，其特征在于，所述3D打印過程中的保護(hù)氣體為高純氬氣；打印之前預(yù)鋪一層不銹鋼粉末，粉末粒徑控制在25-53μm；基板預(yù)熱至80℃；刮刀選用鋼刮刀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法，其特征在于，所述激光功率為200-300W，掃描速率為800-1000mm/s，掃描間距為0.1mm，鋪粉層厚為0.02-0.04mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟(2)對系列金屬構(gòu)件在相同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行拉伸性能測試。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光選區(qū)熔化成形金屬構(gòu)件拉伸性能的預(yù)測方法，其特征在于，所述步驟(3)對數(shù)據(jù)的擬合采用專業(yè)的數(shù)據(jù)處理軟件，且線性相關(guān)度不得低于0.95。