激光增材制造铁基合金组织性能控制研究进展

王家明，赵彦华，2，*，路来骁，2，王茜，田文浩

(1.山东建筑大学 机电工程学院，山东 济南 250101；2.山东省工业技术研究院增材制造协同创新中心，山东 济南 250101；3.山东建筑大学 热能工程学院，山东 济南 250101)

0 引言

增材制造(Additive Manufacturing，AM)是当前先进制造热点技术之一[1－2]，具有广阔的应用前景[3]。与传统减材加工不同，增材制造是通过逐层沉积实现的增量制造。增材制造技术常以合金粉末或丝材作为原料，在不同的能量源作用下熔化堆积成形为复杂形状的构件。因此，增材制造技术为制备传统制造工艺难以加工的复杂形状的构件提供了一个崭新的思路[4]。

金属材料增材制造按其采用的能量源可分为激光、电子束、电弧等增材制造技术[5－8]。激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技术又称为激光快速成形技术、激光3D打印技术，主要包括激光熔化沉积(Laser Melting Deposition，LMD)技术、激光熔覆(Laser Cladding，LC)技术、选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术、直接激光沉积(Direct Laser Deposited，DLD)技术等，其加工过程是基于计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)数字模型将构件模型的数据分层，再进行激光加工，逐层沉积生成三维实体。激光增材制造技术涵盖了多种激光、数字、制造技术以及新材料和加工工艺，与传统冶金、减材制造等技术相比，具有周期短、高灵活性、无模具、不受工件结构和材料的限制等优点[9－10]，已广泛应用于航空航天、医疗、汽车、电子、军事等领域[11－14]。

铁基合金作为当今工程技术中应用广泛、综合性能良好的材料，因其原料价格较为低廉且硬度较高，增材制造后可以与基材形成良好的冶金结合，并具有良好的韧性和耐磨性能，受到了学者们的广泛关注[15－16]。……