选区激光熔化316L不锈钢孔洞内表面粗糙度分析与预测

刘治江; 范舟; 侯涛; 田波; 张子扬

doi:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024110005

粉末冶金技术 ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (3) : 333 -340. DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2024110005

选区激光熔化316L不锈钢孔洞内表面粗糙度分析与预测

刘治江, 范舟, 侯涛, 田波, 张子扬

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摘要

研究了选区激光熔化316L不锈钢孔洞半径和打印角度与表面粗糙度的关系，建立了成形结构与表面粗糙度的理论模型，讨论了不同参数下成形零件的表面形貌和表面粗糙度，分析了试样表面粗糙度的影响因素，包括阶梯效应、粉末吸附和翘曲变形等。结果显示，打印角度和孔径都会显著影响试样表面粗糙度。当打印角度超过50°时，孔洞内表面的粗糙度开始急剧增大；在孔径4 mm、打印角度50°情况下，孔洞内表面粗糙度为7.01μm，在打印角度70°情况下，粗糙度达到24.53μm。随着角度和孔径的增大，各因素会共同影响试样表面质量。通过数学模型的构建发现，粗糙度预测在中低角度时效果良好，当打印角度增至80°时会出现明显误差；该模型在一定程度上可以实现对表面粗糙度的准确预测，为优化表面提供有力的理论依据和技术支持。