李忠华， 陈彦磊， 刘斌， 蒯泽宙， 路声宇， 史京帅

(1.中北大学 机械工程学院， 山西 太原 030051； 2.中北大学 材料科学与工程学院， 山西 太原 030051)

0 引言

选区激光熔化(SLM)技术是一种基于逐层选择性熔化、凝固、叠加成形原理制造金属零部件的增材制造技术。SLM设备采用高能量激光作为热源，使金属粉末能够完全熔化，并且在快速熔化凝固过程中生成细小晶粒以及较为规则的微观组织，提高金属零件的力学性能[1]。与传统制造技术相比，SLM技术的优点在于可以成形结构复杂、尺寸精度高的金属零件，因此广泛应用于航空航天、汽车以及生物医学等领域[2-4]。

目前，随着现代工业的快速发展，对零件的性能要求更高，双金属零件兼顾两种材料的优异性能，在各领域有广泛应用[5-6]。针对SLM成形双金属材料，国内外已有较多相关研究报道。Chen等[7]采用自主研发的多材料SLM设备成形了钢铜双金属结构，并对其界面微观组织以及双金属结构的力学性能进行了研究。结果表明，在双金属界面熔合区与钢区交界处存在枝状裂纹源，钢与铜熔合区表现出脆性断裂机制。Mei等[8]采用SLM技术制备了316L不锈钢和Inconel 718多材料零件，其界面处形成良好的冶金结合，具有较好的综合力学性能，但在界面附近靠近316L侧存在裂纹和孔洞。Sing等[9]对AlSi10Mg和C18400铜合金进行了SLM双金属材料加工，并对界面特性进行了分析。研究发现，双金属界面处形成良好的冶金结合，Al/Cu界面处形成Al2Cu金属间化合物，抗拉强度高于C18400铜合金但低于AlSi10Mg。以上研究均只采用了SLM技术分别成形两种金属粉末，然而SLM技术是将金属粉末逐层熔化、凝固后叠加的，在制造尺寸较大的金属零部件时，其加工成形效率较低，成本较高。……