研究目的
预测激光选区熔化（LSP）诱导的残余应力叠加对增材制造零件的影响，并评估其对微观结构特征和力学性能的作用。
研究成果
本文建立的数值模型成功预测了激光增材制造试样上激光冲击强化（LSP）诱导的残余应力。模拟结果与X射线衍射（XRD）测量结果高度吻合。激光沉积试样中热致拉应力会影响LSP在水平和纵向方向的效果，初始拉应力会削弱LSP产生的压应力。相比无应力试样，激光沉积试样经LSP处理后表面压应力区略大但影响深度较浅。光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和电子背散射衍射（EBSD）观测显示LSP后无明显相变和晶粒细化，但透射电镜（TEM）观察到大量位错和孪晶。LSP诱导的表面变形可能是高应变率下冲击波驱动原子微位移的累积效应。LSP处理改变了激光增材制造（LAMed）试样的部分力学性能：表面及1mm深度硬度分别提升7%和22%，屈服强度提高16%，而抗拉强度和延伸率无明显变化。
研究不足
实验与模拟结果之间的轻微偏差可能是由制造误差引起的，沉积材料的最终形状很难像有限元程序中建模的那样严格呈"长方体"，且表面质量和晶粒缺陷会影响XRD测试结果。
1：实验设计与方法选择：
建立了有限元模型（FEM）预测激光沉积试样的应力分布及其受激光喷丸影响的改变状态，并通过实验表征了微观结构和力学性能。
2：样品选择与数据来源：
本文所用粉末为1236F/FE-271（美国普莱克斯），其成分接近AISI 316L不锈钢。出于不同分析目的，打印了两种样品。
3：实验设备与材料清单：
TruDiode 3006激光器、Q开关Nd:YAG激光系统、HXD-1000TMSC/LCD维氏硬度计、X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜和扫描电子显微镜（OM、SEM）、透射电子显微镜（TEM）、CMT5105电子万能试验机。
4：实验步骤与操作流程：
采用TruDiode 3006激光器进行激光沉积，实验激光功率为800 W，光斑直径2 mm，扫描速度600 mm/min。通过Q开关Nd:YAG激光系统对激光沉积试样进行激光喷丸实验。利用OM和SEM评估激光喷丸前后激光沉积试样的微观结构，使用HXD-1000TMSC/LCD维氏硬度计测量显微硬度，采用X射线衍射仪（XRD）结合sin2ψ法测量激光喷丸前后的残余应力，在CMT5105电子万能试验机上进行单轴拉伸试验。
5：数据分析方法：
通过X射线衍射测量（XRD）、光学显微镜和扫描电子显微镜（OM、SEM）、显微硬度计及电子万能试验机研究残余应力、微观结构、硬度和抗拉强度。
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