激光束参数对三维激光成形中不锈钢弯曲性能和显微组织的影响

摘要： 本研究探讨了光束直径与扫描路径间搭接间距对AISI 316不锈钢板三维激光成形过程中弯曲性能及微观组织行为的影响。通过数值模拟研究了加热线及扫描轨迹间的应变，以阐明工艺参数的影响。搭接间距增大时，温度梯度机制(TGM)主导的成形过程会使未受影响区域保留更多反向弯曲量，同时导致变形量降低。当采用较大光束直径与较小搭接间距时，成形过程中会形成细小等轴枝晶而非粗大不均匀奥氏体晶粒，由于微观组织各向异性减小，材料弯曲性能得以提升。此外，变形试样重熔搭接区晶粒尺寸增大也会提高弯曲性能。在此条件下，晶界强化效应还使显微硬度有所增加。