高佳旺 谭乐 陈波 向娜 安渝黔

摘  要：文章对激光增材制造的技术特点与类型进行分析，并探究当前该项技术的研究现状，最后重点阐述金属构件增材制造中面临的材料问题，涉及到激光交互作用与利用、内部冶金缺陷形成与处理、内应力演化规律与开裂预防、非稳态循环固态相变行为等多个方面，力求通过文章研究，为现代工业高端装备制造提供强有力的技术支持。

关键词：高性能;金属构件;激光增材

中图分类号：TG665 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）15-0104-02

Abstract： This paper analyzes the technical characteristics and types of laser augmentation manufacturing， and probes into the current research status of this technology， and finally focuses on the material problems faced in metal component augmentation manufacturing. It involves many aspects， such as laser interaction and utilization， internal metallurgical defect formation and treatment， internal stress evolution and cracking prevention， unsteady cycle solid phase transformation behavior and so on， so as provide strong technical support for modern industrial high-end equipment manufacturing.

Keywords： high performance; metal components; laser reinforcement

引言

現阶段，航空、船舶、石化等多个领域飞速发展，高端装备也逐渐朝着高参数、大型化、高可靠性等方面发展，导致钛合金、耐热合金等核心构建的尺寸逐渐增加，结构日益复杂，对制造技术提出更高要求。在此背景下，激光增材制造（LAM）技术应运而生，成为现代工业制造的核心技术，对我国工业发展产生极大助力。

1 LAM技术特点与类型

1.1 技术特点

LAM技术以合金粉末为原料，在高功率激光熔化凝固后逐层堆积，从零件模型逐渐成为高性能、全密封的大型金属结构，与以往制造技术相比，该项技术具备以下特点：一是金属材料制备与复杂构件成型制造可融为一体，制造流程较短;二是零件的成分均匀、组织细密、可快速凝固，综合性能较强;三是无需引入大型锻造设备与配套设备，后续加工难度较小、工作量较少、投入成本较低;四是柔性较强，可对构件设计变化快速响应，使结构设计突破制造技术的制约;五是光束能量较大，可使许多难熔构件快速溶解，如Ta、Mo、Ti、W等;六是结合零件工作条件与服役要求，通过灵活改变沉积材料的化学成分，使金属构件直接近净成形。……