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加工参数对选区激光熔化制备的316L钢力学及疲劳性能的影响

DOI：10.1007/s40194-020-00885-4 期刊：Welding in the World 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 选择性激光熔化工艺涉及多个对疲劳寿命不利的因素。选择最佳加工参数至关重要，以避免因裂纹萌生机制导致早期失效的内部孔隙。表面状态（尤其是高粗糙度值）也可能是裂纹萌生的关键因素。在工业应用中，零件可能未经过完全机加工就投入使用，因此必须研究表面状态的影响。本研究首先聚焦于通过SLM工艺寻找生产低孔隙率316L零件的最优参数。确定合适参数组后，对一组试样进行了力学表征。随后制备疲劳试样并施加不同表面处理（机加工、抛光等），部分试样保持原始状态。随后进行高周疲劳测试，并为每种试样类型绘制S-N曲线。研究表明，SLM 316L的高周疲劳寿命通常低于锻造316L，原始状态试样的疲劳极限更低。这归因于表面粗糙度作为裂纹萌生点的作用?？紫堵室脖环⑾质怯跋霺LM 316L疲劳寿命的极重要因素。
作者： A. Damiens，H. Bonnefoy，I. Titeux
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究加工参数对选区激光熔化制造的316L钢力学及疲劳性能的影响。

研究成果

本研究可得出若干结论。研究表明，在加工参数经过优化以最大限度减少孔隙率的前提下，选区激光熔化（SLM）成型的316L不锈钢拉伸性能与锻造316L相当或更优。然而，其疲劳性能受表面状态和孔隙率影响显著——多孔或粗糙试样在高周次循环下会呈现低疲劳极限，导致其无法用于长期服役场景。

研究不足

研究表明，SLM 316L的高周疲劳寿命通常低于锻造316L，且增材制造态试样的疲劳极限更低。这归因于表面粗糙度作为裂纹萌生源的作用?？紫堵室脖环⑾质怯跋霺LM 316L疲劳寿命的极重要因素。

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