电子束熔丝增材制造成形路径的研究与优化——以304不锈钢为例

摘要

采用直径1 mm的304不锈钢材进行电子束熔丝沉积快速成型,通过控制送丝速度、电子束流强度以及成型速度等参数不变,选择不同的成型路径下制备出180 mm×40 mm×20 mm的打印样品,经过拉伸试验后,观察研究其微观组织,并对其力学性能进行分析。通过电子束增材制造,可获得致密无宏观缺陷的块体材料,打印态的304不锈钢材平均颗粒尺寸不大于10μm,并含有细小均匀的析出相。样品在往复打印、交错往复打印以及改良后交错往复打印路径下的抗拉强度分别约为683 MPa、878 MPa、970 MPa,这三种打印路径成型的样品均能达到硬度以及抗拉强度σb≥515MPa的要求,拉伸断口分析得到,交错打印方式的试件断口为韧性断口,交错往复打印的断口为脆性断口。交错往复打印以及改良后的交错往复打印的试件致密度更好,抗拉强度等力学性能性能更优。