楚蓓蓓 张争艳 高铁红 杨志文

摘要 在不同的激光扫描角度下，利用选择性激光熔化成型技术成型316L不锈钢试件，探究试件的拉伸性能（抗拉强度和延伸率）和致密度，并对成型试件进行表面微观形貌和断口形貌的观察。实验结果表明：当激光扫描角度每层旋转15 °时，成型试件的抗拉强度、延伸率和致密度均较优，成型件表面形貌平整，无明显缺陷，晶粒细小均匀;激光扫描角度每层旋转0 °时，成型试件的抗拉强度、延伸率和致密度较差，成型件表面缺陷较多;成型件断裂方式为韧性断裂。

关 键 词 316L不锈钢;激光扫描角度;抗拉强度;延伸率;致密度

中图分类号 TH122;TG665     文献标志码 A

Effects of laser scanning angle on tensile properties and relative density of 316L stainless steel forming parts

CHU Beibei1，2， ZHANG Zhengyan1， GAO Tiehong1， YANG Zhiwen1

（1. School of Mechanical Engineering， Hebei Technology of University， Tianjin 300130， China; 2. Shanxi Aerospace Qinghua Equipment Co Ltd， Changzhi， Shanxi 046000， China）

Abstract Under different laser scanning angles， 316L stainless steel specimens are formed by selective laser melting technology， and the tensile properties （tensile strength and elongation） and relative density of specimens are studied. The surface morphology and fracture morphology of the molded specimen were also observed. The experimental results show that when the laser scanning angle is 15 degrees， the tensile strength， elongation and relative density are better; the surface of the molded part is smooth without obvious defects， and the grains are fine and uniform. When the laser scanning angle is 0 degrees， the tensile strength， elongation and density of the molded specimen poor in having more defects on the surface of the molded parts.The fracture mode of the forming parts is ductile fracture.

Key words 316L stainless steel; laser scanning angle; tensile strength; elongation; relative density

0 引言

選择性激光熔化（Selective Laser Melting，SLM），是近几年发展起来的一种快速成型技术，该技术利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化，经冷却凝固进行成型[1]。目前该技术广泛应用于汽车机械、医疗、航空航天、生物医学等领域，这些领域对成型件的质量和性能均有较高的要求。因此国内外学者对成型件的质量和性能做了很多研究，Tang等[2]对铜基合金进行SLM成型，探究了工艺参数包括激光功率、铺粉厚度、扫描速度、扫描间距对成型件致密度、力学性能等的影响。Liverani等[3]从微观结构、缺陷形成和力学性能入手，最终确定选择合适的工艺参数进行SLM成型。Kobryn等[4]发现SLM成型Ti-6Al-4V时X、Y轴成型试件的屈服强度大于Z轴成型试件。Amato等[5]发现SLM成型Inconel 718合金竖直成型试件的维氏硬度大于水平成型试件。华中科技大学王黎等[6]探究不……