《铸造技术》

文章标题:激光粉末床熔融镍基高温合金开裂行为研究

文章作者:李 鑫1,程 向1,胡鹏飞1,刘壮壮1,2
关 键 字:镍基高温合金;激光粉末床熔融;铸造;开裂行为
文章摘要:
增材制造专用镍基高温合金研发需要经历成分设计-制粉-打印-表征,该过程周期长、成本高,严重限制了 增材制造用新型合金的快速研发和应用。 针对这一问题,本文提出以激光扫描合金块体材料评价其粉末材料打印性的 思路,避免成分设计过程多次制粉。以4种典型镍基高温合金(Inconel718,HastelloyX,CM247LC,Inconel939)为研究对 象,采用激光扫描合金粉体和块体材料,研究不同合金在激光扫描其粉体和块体过程中的开裂关联性。 结果表明,裂纹 敏感性低的Inconel718 合金,激光扫描粉体和块体试样中均未发现裂纹;裂纹敏感性高的CM247LC和Inconel939合 金,激光扫描粉体试样中存在由于凝固末期枝晶间液相补给不足,在热收缩拉应力下形成的凝固裂纹和热循环过程残 余应力导致的固态裂纹,而激光扫描块体试样中仅存在凝固裂纹,表明两种状态试样裂纹类型不同,但开裂趋势一致; 裂纹敏感性介于上述合金之间的HastelloyX合金,激光扫描粉体试样可在一定工艺窗口范围内实现无裂纹,而激光扫 描块体试样时,在本文采用的所有参数下均存在裂纹,两种状态试样开裂趋势存在差异,但均为凝固裂纹。