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采用低功率光纤激光加工优化316L不锈钢边缘质量
摘要： 在制造业中，机械加工零件的尺寸精度至关重要，尤其对于钣金切割的精密装配作业而言。但激光束剖面的会聚发散特性会导致激光切割试样出现切缝锥度。采用50瓦级低功率光纤激光进行加工时，极难在不锈钢钣金上实现优质切割。作为相对冷门的工艺变量，切割楔角对切缝特征不均匀性的判定起着关键作用。本研究展示了50瓦光纤激光切割产生的切缝锥度结果，旨在揭示该低功率光纤激光切割1毫米厚AISI 316L不锈钢的能力。通过采用中心复合设计（CCD）技术的响应面法（RSM），分析了切割楔角与功率、占空比、脉冲频率及扫描速度等工艺变量的影响?；谒崮Ｐ偷氖笛檠橹け砻鳎旱髡实惫ひ詹问捎呕璧谋咴抵柿俊?
关键词： 激光切割、响应面法、切缝锥度、切割楔角、AISI 316L不锈钢
更新于2025-09-23 15:21:01
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加工参数对激光粉末床熔融制造的316L不锈钢零件密度的影响
摘要： 增材制造技术因其能够生产传统工艺无法实现的复杂几何形状特定部件而日益普及。在金属增材制造领域，激光粉末床熔融是最广泛采用的技术之一。本研究聚焦于不同工艺参数对激光粉末床熔融技术制备AISI 316L不锈钢零件密度的影响。通过综述激光粉末床熔融沉积AISI 316L不锈钢的已有研究成果，确定了获得密度超过99%零件的最佳参数范围，并在该范围内新增多组激光粉末床熔融工艺参数进行密度实测验证。研究进一步揭示了矢量尺寸和气体环境（氮气与氩气）等操作参数对零件密度的作用机制。采用金相分析法和阿基米德法进行密度测量，结果表明：增大矢量尺寸会降低零件密度；使用氮气环境时通过阿基米德法测得最高相对密度达99.87%，证实无需激光重熔后处理即可通过激光粉末床熔融制备近全致密零件。
关键词： 孵化间距、气体氛围、矢量尺寸、能量密度、增材制造、AISI 316L不锈钢、激光粉末床熔融
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用同步辐射衍射研究等离子氮化AISI 316L样品中形成的扩展奥氏体
摘要： 研究了在不同温度和时间条件下氮化的AISI 316L不锈钢样品，这些样品呈现出不同的特性，如氮浓度（CN）和氮化层厚度。使用合适波长的同步辐射光观察到扩展奥氏体（γN）直至（222）反射的衍射峰。采用特殊的三斜晶结构（具有晶格畸变η）对γN进行XRD图谱拟合，通过Le Bail方法，将其峰分解为几个子峰，以考虑氮化层中的CN梯度。我们的结果表明，对于在450°C下氮化的样品所观察到的γN磁行为，似乎不仅与高CN（≥31at.%）有关，还与较高的η（≥2.4°）有关，η最高可达5.6°。当CN增加时，这种畸变η减小，因此，其最小值接近表面。另一方面，对于顺磁样品（350°C），当CN增加到30at.%时，η增加到1.4°。
关键词： 磁性特征、层深、AISI 316L不锈钢、扩展奥氏体、同步辐射衍射、等离子渗氮
更新于2025-09-23 15:05:28
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脉冲激光粉末床熔融过程中工艺参数对单道轨迹形成的影响
摘要： 金属材料激光粉末床熔融（L-PBF）作为一种极具前景的制造技术正受到越来越多的关注。尽管大多数L-PBF系统采用连续波激光束（L-PBF(CW)），但过去几年中部分工业L-PBF设备已开始应用脉冲激光（L-PBF(P)）。先前研究表明，使用脉冲激光能更精准控制加工过程中的热输入和熔池形成，从而提升L-PBF的空间分辨率和特征尺寸精度。本研究采用脉冲激光配合连续扫描运动（而非当前工业L-PBF(P)设备常用的"点射式"方法）开展实验，使用试验性L-PBF系统（IPG镱光纤激光器，波长1075 nm）对成分相近基材上的气雾化316L不锈钢粉末进行加工。在固定层厚50 μm条件下，通过三种不同脉冲长度（50、100和200 μs）熔覆单道轨迹，并根据六组预设体积能量密度值（VED 36-120 J/mm3）调节脉冲重复频率、扫描速度和激光功率。为便于对比，另采用相同激光器的连续波发射制备了对照样品。实验发现L-PBF(P)样品的熔覆轨迹比CW发射样品更窄。当保持VED值恒定时，缩短脉冲长度或降低扫描速度会减小熔覆轨?？矶燃捌浠纳干疃取Ｖ档米⒁獾氖?，更短的脉冲长度需要相邻脉冲间更大的重叠率才能形成连续轨迹。脉冲发射模式展现出提升L-PBF工艺空间分辨率的潜力。
关键词： 激光粉末床熔融、单道轨迹、脉冲发射、AISI 316L不锈钢、增材制造
更新于2025-09-12 10:27:22