基于激光熔化成形同質(zhì)包套的熱等靜壓近凈成形試驗(yàn)研究.pdf

1、熱等靜壓(Hot Isostatic Pressing,HIP)近凈成形(Near-Net-Shape,NNS)是熱等靜壓技術(shù)的一種新應(yīng)用。利用該技術(shù)可以一次性成形任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)、致密度達(dá)100％的金屬零件,在制造傳統(tǒng)加工方法難以成形的高熔點(diǎn)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬材料方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是該技術(shù)一般要制造專門的反變形包套。而這些反變形包套的形狀通常比較復(fù)雜,難以機(jī)加工成形。選擇性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技

2、術(shù)可以在無需任何模具和工裝夾具的條件下,制造任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的金屬零件。它將有可能解決反變形包套難加工的問題。甚至可以用其制造同質(zhì)包套,從而節(jié)省包套材料,避免異質(zhì)包套對(duì)成形零件的污染。但是該技術(shù)在國(guó)內(nèi)還不是十分成熟,其制件難以滿足包套氣密性的要求。
　　為此,本實(shí)驗(yàn)提出對(duì)包套進(jìn)行分體式設(shè)計(jì)。根據(jù)功能把包套分為控形和密封兩個(gè)部分。控形部分緊貼粉末,形狀復(fù)雜,用SLM技術(shù)制造;密封部分包覆在外層,可以設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單,用機(jī)加工方法制造。這樣,可

3、以充分利用SLM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)制造反變形包套。
　　為了研究利用SLM技術(shù)制造充當(dāng)控形部分的同質(zhì)包套的問題。本文以316L不銹鋼粉末材料為例,設(shè)計(jì)了含有SLM同質(zhì)包套和只含有機(jī)加工包套的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。首先,通過模擬,得到反變形曲線的形狀和尺寸,進(jìn)而完成反變形包套的設(shè)計(jì)。然后,根據(jù)適配原則,完成外層機(jī)加工包套的設(shè)計(jì)。選取優(yōu)化的SLM工藝參數(shù)制造出了SLM包套,與機(jī)加工包套組裝,用于熱等靜壓工藝實(shí)驗(yàn)。
　　對(duì)兩種試驗(yàn)件進(jìn)行了宏觀性能(致