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金属激光粉末床熔融中的平均晶粒尺寸与晶粒长宽比：建模与实验

DOI：10.3390/jmmp4010025 期刊：Journal of Manufacturing and Materials Processing 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 增材制造（AM）工艺导致3D打印零件力学性能存在高度不确定性，这是阻碍该工艺更广泛应用的主要因素之一。为解决这一问题，本研究提出了一种针对激光粉末床熔融（LPBF）工艺的新型高时效性微观结构预测算法。该算法结合熔池建模与实验设计方法，用于预测EOS M280 LPBF系统加工材料（包括铁基合金和IN625镍基合金）的微观结构（晶粒尺寸/长径比）。通过实验数据和文献数据的成功验证，证明该方法能有效优化不同LPBF粉末体系及设备参数。
作者： Morgan Letenneur，Alena Kreitcberg，Vladimir Brailovski
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出一种新的激光粉末床熔融（LPBF）工艺微结构预测算法，以解决3D打印部件力学性能高不确定性的问题。

研究成果

一种简化的激光粉末床熔融（LPBF）工艺分析模型已成功应用于开发针对特定粉末原料和给定LPBF系统的晶粒尺寸及长径比预测算法。该模型在不同合金和加工条件下均得到验证，展现出其在LPBF工艺模拟与优化方面的应用潜力。

研究不足

该模型未考虑特定激光粉末床熔融系统与热传递及重涂条件相关的特性，这些因素会影响制造零件的最终微观结构。此外，该模型的适用性仅限于具有扩散依赖型相变的合金。

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