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2025年第45卷第10期

专题·激光与增材制造技术
叶盘蜡模3D打印与注射成型尺寸精度控制研究 AI导读

“在熔模铸造领域，研究了注射成型和MJP 3D打印技术在叶盘蜡模制备中的应用效果，为叶盘蜡模初期生产和后续的大规模批量化生产提供参考。”

汪东亮, 汪东红, 刘淑梅, 肖程波, 郝新, 黄震, 方清远

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240423

摘要：蜡模成型作为熔模铸造第一道工序，其尺寸精度将直接影响陶瓷型壳的尺寸，进而影响铸件最终的尺寸精度。为缩短蜡模制备时间同时提高其尺寸精度，研究了注射成型和多喷嘴（MultiJet Printing， MJP）3D打印技术在叶盘蜡模制备中的应用效果。结果表明，采用MJP 3D打印技术的蜡模在优化后，其尺寸偏差在-0.1至0.1 mm之间，达到CT3级别精度要求；通过优化注射成型工艺参数，蜡模最大翘曲变形量降低至0.275 2 mm，为叶盘蜡模初期生产和后续的大规模批量化生产提供参考。
关键词：熔模铸造;叶盘蜡模;注射成型;多喷嘴3D打印

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更新时间：2025-10-22
激光熔覆制备高温耐磨涂层研究现状分析 AI导读

“在尖端科技产业中，激光熔覆技术制备高温耐磨涂层的研究取得新进展，为材料耐磨性能提升提供新方案。”

侯锁霞, 李志锋, 吴超, 刘宏远, 张好强

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240348

摘要：航天、核电和军工等尖端科技产业快速发展，对材料在高温、重载等极端工况下耐磨性能的要求日益增加。采用激光熔覆技术在基体表面制备高温耐磨涂层已成为表面处理技术的研究热点。针对高温摩擦学行为中高温氧化、高温生成固体润滑剂、摩擦扩散进行总结，综述了高温耐磨粉末设计、复合工艺和激光熔覆制备高温耐磨涂层的研究现状及优缺点，并展望了激光熔覆技术制备高温耐磨涂层研究的发展趋势和应用方向。
关键词：激光熔覆;高温涂层;耐磨性

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更新时间：2025-10-22
粘结剂喷射增材制造WC-Co硬质合金组织及力学性能 AI导读

“在硬质合金增材制造领域，研究了不同成分和粒度对合金显微结构和力学性能的影响，为硬质合金制造提供新思路。”

杨温鑫, 陆腾轩, 胡子健, 倪小南, 邓欣

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240461

摘要：采用粘结剂喷射增材制造技术对不同成分（WC-12Co、WC-17Co）和粉体粒度（15～53 μm及10～38 μm）硬质合金粉体进行打印、脱脂和烧结，系统研究原料粉体成分及粒度对合金显微结构和力学性能的影响。结果表明，WC-12Co及WC-17Co硬质合金打印件经脱脂-烧结后致密度为96%～98%，烧结收缩率为25%～30%，其中前者的硬度（HV₃₀）和抗弯强度分别为1 270～1 280和1 840～2 000 MPa，后者为1 080～1 090 MPa和1 640～1 960 MPa。原料粉体尺寸分布对试样显微结构影响显著，由于铺粉时粉体颗粒堆积形成的第二类孔隙，WC晶粒异常长大现象成为粘结剂增材制造硬质合金的主要挑战，尤其在高Co含量和粗粉体系中更明显。
关键词：硬质合金;粘结剂喷射成形;增材制造;显微结构;力学性能

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更新时间：2025-10-22
介观尺度下选区激光熔化AlSi10Mg合金匙孔孔隙形成数值模拟 AI导读

“在高保真选区激光熔化领域，专家建立了多物理场模型，揭示了AlSi10Mg合金SLM过程中匙孔形成机制，为解决孔隙问题提供解决方案。”

张庆永, 朱茂华

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240546

摘要：基于离散元法和流体体积法建立了高保真选区激光熔化多物理场模型，考虑材料蒸发产生的反冲压力与马兰戈尼对流的影响，通过数值模拟与试验验证研究了AlSi10Mg合金SLM过程中匙孔形成机制，揭示了匙孔模式下气泡迁移以及凝固过程，探究扫描速度对匙孔孔隙形成的影响。结果表明，在高能量密度激光束作用下，熔池会形成较深的匙孔，且匙孔极易坍塌；匙孔坍塌形成的气泡将随着熔池中的复杂对流而迁移，最终凝固形成孔隙。随扫描速度减小，熔池变宽且流动减缓，抑制熔道中孔隙数量和尺寸。
关键词：选区激光熔化;AlSi10Mg合金;匙孔孔隙;数值模拟

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更新时间：2025-10-22
激光粉末床熔融GH4169合金熔池形貌及匙孔演化规律 AI导读

“在增材制造领域，研究人员构建了GH4169合金激光粉末床熔融三维高保真数值模型，探究了熔池形貌特征及匙孔演化规律。”

闫学伟, 贾诗瑶, 赵佳航, 孙德建, 吴宇, 陈冰清

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240425

摘要：基于离散元法（DEM）和流体体积法（VOF）构建了GH4169合金激光粉末床熔融（LPBF）过程三维高保真数值模型，通过数值模拟探究熔池形貌特征以及匙孔演化规律。结果表明，随激光功率增大，熔池宽度、熔池深度、监测点的峰值温度以及一次枝晶臂间距均呈现增大趋势。当激光功率从250 W增至300 W时，熔池的平均宽度从102.13 μm增大到115.54 μm，增幅约为13.1%；熔池的平均深度从69.06 μm增加到104.72 μm，增幅约为51.6%。对所建立模型进行了试验验证，发现模拟和试验结果吻合较好，总体误差在5%以内，符合工程应用要求。此外，随激光功率增大，熔池内热输入量增加，反冲压力升高，在强烈的反冲压力驱动下，熔池的坍塌现象加剧，从而形成较多的匙孔诱导孔隙缺陷。
关键词：激光粉末床熔融;GH4169合金;熔池形貌;匙孔;数值模拟

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更新时间：2025-10-22