能量密度对抗氢钢HR-2激光选区熔化成形件组织及力学性能的影响

针对HR-2抗氢脆不锈钢开展了不同体能量密度下的激光选区熔化工艺试验，重点研究了成形件的组织与性能。结果表明，在一定范围内，随体能量密度增加，成形件的致密度、显微硬度、拉伸强度与延伸率均升高。在最高体能量密度113.3 J/mm3下，成形件致密度高达99.9%，其对应的抗拉强度为765.5 MPa，屈服强度为634 MPa，断后伸长率为44.0%，断面收缩率为61%，达到了GJB 5724标准中HR-2锻件的性能要求。HR-2的打印态组织为明显的柱状晶，在XY面内晶粒呈等轴状，在YZ面内晶粒呈柱状。在XY面内，随体能量密度增加，晶粒尺寸先增加后减小，这是热输入不足导致的熔合不良孔隙、扫描速度降低导致的过冷度增加与扫描间距减小导致的重熔区占比增加对晶粒度的共同作用。