IN718激光送丝修复304轴件的工艺参数优化及组织性能分析

摘要

[目的]为解决传统单一材料体系和制造工艺难以满足轴类零件修复的可靠性，以及修复后工件表面缺陷显著等问题，对异质金属结构-功能一体化的激光增材制造技术进行研究.[方法]采用直径0.4 mm的IN718镍基合金细丝，对304不锈钢轴件进行异质材料激光直接熔融沉积修复，采用单因素试验设计研究工艺窗口下工艺参数对熔覆层成形尺寸的影响规律，分析不同加工路径下试样的宏观组织特征及显微硬度分布.得到最佳工艺条件.[结果] 900 W激光功率、1 600 mm/min扫描速度、9.5 m/min的送丝速率、30%搭接率工艺条件下熔覆平整度最高，均匀性最好.同时，扫描速度、送丝速率对成形尺寸影响显著，而激光功率对成形尺寸无明显影响.周向熔覆可以实现无拼接痕迹的修复，轴向熔覆则效果较差.试样修复区的平均硬度约为330 HV,试样基体区的平均硬度约为220 HV,试样修复部分的平均硬度要高于基体，结合区域致密良好，熔覆无明显未熔合与气孔缺陷.[结论]研究结果有助于推动激光细丝增材制造对轴类等曲面零件修复的应用.

关键词

异质材料增材 / 激光送丝修复 / IN718镍基合金 / 定向能量沉积 / 显微硬度