AISI 304不锈钢复合材料选择性激光熔化过程中熔池行为的分析

摘要： 对Al2O3增强型及Al2O3-ZrO2共晶混合物增强型AISI 304不锈钢复合材料的选区激光熔化(SLM)过程中熔池行为进行了数值分析与实验验证。热分析结果表明：由于粉末混合物熔点与导热系数的差异，熔池几何形态显著受增强颗粒影响。采用Al2O3-ZrO2共晶混合物替代Al2O3增强颗粒时，熔池最高温度升高。同时发现两种增强体的冷却速率相关性微弱，由此确认熔池液相存续时间而非冷却速率影响熔化行为，且该液相存续时间随Al2O3-ZrO2共晶比例增加而延长。由于熔池宽度增大，采用Al2O3-ZrO2增强颗粒时顶面温度梯度降低，而厚度方向温度梯度则相应升高。这些熔池行为研究结果将深化对增强颗粒影响AISI 304不锈钢复合材料尺寸精度与性能的认知。