选区激光熔化技术制备不锈钢多孔材料特性研究

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1、分类号学号M201172982学校代码10487密级硕士学位论文选区激光熔化技术制备不锈钢多孔材料特性研究学位申请人：黄雯君学科专业：物理电子学指导教师：朱海红教授答辩日期：2014.01.22万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringInvestigationofcharacterizationsofporousmaterialsfabricatedbyselectivelasermeltingCandidate:HuangWenj

2、unMajor:PhysicalElectronicsSupervisor:Prof.ZhuHaihongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授

3、权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据摘要金属多孔材料密度低、比表面积大，在航天航空、医疗等领域有广泛应用。现有的制备方法都难以对多孔材料的结构进行精确成型，选区激光熔化（SelectiveLaserMel

4、ting,SLM）技术能成型任意结构高性能金属零件的特点使之在多孔材料成型领域脱颖而出。但目前SLM技术在成型多孔材料上的研究还很少。本论文使用SLM技术成型了不锈钢多孔试样，研究了工艺参数和多孔试样自身结构对成型质量的影响，主要研究内容和结果如下：（1）研究了激光扫描速度对骨架宽度精度的影响，发现随着激光扫描速度的增加，多孔试样的骨架宽度绝对误差和相对误差减小。在相同的工艺参数下，骨架宽度绝对误差随试样骨架宽度设计值的减小而减小，相对误差几乎不变。得到了骨架宽度预置补偿值和激光扫描速度及骨架宽度设计值之间的函数关系，并对该函数关系进行了验证。（2）研究了多孔试样骨架倾斜角和工艺参

5、数对骨架角度精度的影响。发现小倾斜角（15°）试样无法良好成型，下表面质量差，“挂渣”现象十分严重；大倾斜角（30°）试样可以良好成型，并发现：试样角度误差随激光扫描速度和倾斜角设计值的增大而减小；倾斜角设计值越小，角度误差对激光扫描速度的变化越敏感；试样的下表面粗糙度与倾斜角、切片厚度和工艺参数相关，台阶效应是影响粗糙度的主要因素。（3）观察了不锈钢多孔材料的微观组织。不锈钢多孔试样晶粒大小在3μm左右。试样内部存在气孔，气孔尺寸和数量随骨架宽度的减小、随激光扫描速度和激光扫描间距的增加而增加。（4）研究了工艺参数对多孔试样极限抗压强度的影响。结果表明：随着骨架宽度的增加、激

6、光扫描速度、激光扫描间距的减小，试样极限抗压强度增加。关键词：选区激光熔化成型多孔材料骨架宽度误差角度误差极限抗压强度I万方数据AbstractMetalporousmaterialswhichhaveadvantagesoflowdensityandhighspecificsurfaceareahavebroadapplicationsinaerospaceandmedical.Theexistingmethodstofabricateporouspartsaredifficulttocontrolthestructureofporouspart.Selectivelaserme

7、lting(SLM)whichcanfabricatemetalpartswithanysophisticatedshapeisstandingout.Comparedwiththefabricationofsolidbody,thefabricationofporousbodyviaSLMisatthebeginning.Thisthesisfabricated316stainlesssteelporouspartsbySLMandinvestigatedthein