脉冲激光SLM工艺参数对钛合金成形质量的影响

目的 针对SLM成形试件表面质量差且边缘凸起严重的现象，研究脉冲激光SLM成形钛合金试件过程中工艺参数对表面质量、边缘凸起行为及致密度的影响规律，优化工艺参数。方法 通过调整曝光时间及点、线间距，制备了15个块状试件，通过激光显微系统来观测表面形貌，分析其表面缺陷，并采集表面粗糙度及平均台阶高度的数据，通过阿基米德排水法测量试件致密度。结果 随着线间距的增大，试件的表面质量及致密性都呈先上升后下降的趋势，而试件边缘平面和中间平面的平均高度差则是先增大后减小；随着曝光条件的增强，试件的表面质量和致密性都呈下降的趋势，而试件边缘平面和中间平面的平均高度差则在一定程度上减小。当线间距、曝光时间、点间距分别为0.1 mm、60μs、30μm时，试件表面粗糙度最小，为2.563μm，致密度最大为97.03%；当线间距、曝光时间、点间距分别为0.15 mm、80μs、40μm时，试件边缘平面和中间平面的平均高度差最小，为69.865μm。结论 在低曝光条件下，试件各个位置的表面粗糙度较为均匀，适当调整线间距有利于获得表面质量和致密性良好、表面缺陷较少的试件，并且在一定程度上SLM成形钛合金的表面粗...