选区激光熔化成形Inconel 718合金孔隙缺陷的研究

目的 研究选区激光熔化成形Inconel 718合金的孔隙缺陷，对缺陷进行科学分类并探究其形成机制，建立熔池溅射特征与缺陷形貌的对应关系，优化工艺参数，抑制缺陷产生。方法 采用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDX）分别对Inconel 718粉末的显微组织和化学成分进行观测，使用数字视频显微镜分析成形件内部缺陷，利用高速摄像机拍摄金属液滴的动态飞溅过程，并定量分析溅射特征参数。结果 随着激光功率的增大，能量密度升高，总的溅射数量增大，孔隙数量增多；当扫描速度增大时，能量密度降低，总的溅射面积减小，孔隙尺寸变小。当缺陷的圆度Circ≥0.731或纵横比AR≤1.368时，缺陷形貌由不规则向规则演变。当能量密度E=95.24 J/mm3时，相对致密度达到99.94%。经测量，所有样品的孔隙率和孔隙尺寸的平均值分别为2.249%和2.774 μm2。结论 孔隙缺陷可分为不规则的匙孔缺陷和规则的气孔缺陷两类，存在发生演变的圆度/纵横比门槛值。熔池震荡引起溅射特征变化，对应产生不同形貌特征的缺陷。减小激光功率和增大扫描速度可降低能量密度，使熔池震荡程度减弱，从而抑制缺陷产生，提高成形件的相对致密度。

Pore Defects of Inconel 718 Alloy Fabricated by Selective Laser Melting