選擇性激光熔融（SLM）」SLM是在選擇性激光燒結（SLS）技術基礎上發(fā)展起來的。相比SLS技術，SLM技術成形是利用高能激光束直接熔化金屬粉末，一層一層的選區(qū)熔化堆積，成型零件致密度高，抗拉強度等機械性能指標比較高。具體工藝流程如下：①首先利用CAD軟件設計零件的三維CAD模型；②對三維CAD模型進行切片離散和掃描路徑規(guī)劃；③將處理好的三維數(shù)據(jù)模型導入SLM成形設備中；④計算機逐層調入切片信息，通過掃描振鏡引導高能激光束選擇性的熔化金屬粉末，完成一層零件的加工；⑤粉料缸上升一個切片厚度，成形缸下降一個切片層厚，鋪粉車將金屬粉末從粉料缸均勻地鋪到成形缸上；⑥重復上述④、⑤過程，直到零件加工完成；⑦將成形好的零件從成形基板上取下。激光增材再制造技術已經(jīng)成為高級裝備服務領域的重要技術手段。江蘇U型密封環(huán)增材再制造無裂紋

基體同再制造材料的界面匹配性問題也是激光增材再制造的一個重要問題和激光3D打印不同，激光增材再制造材料與基體材料化學成分及熱處理狀態(tài)往往不同，其組織特征、物理化學性能必然存在一定的差異，這些差異將影響界面的結合質量，導致缺陷出現(xiàn)。界面的問題主要有以下幾類：一種是界面脆性相，基體材料同熔覆材料混合，有可能生成一些脆性相。如，灰鑄鐵件激光增材再制造的時候，由于石墨中碳的釋放，在極高的冷卻速率下，極易在界面處出現(xiàn)淬硬組織“白口”，脆性相的生成往往導致再制造過程出現(xiàn)裂紋，嚴重劣化界面性能。另一種界面問題是界面縫隙及裂紋，基體材料同熔覆材料如果相容性差，則界面濕潤性能差，很容易在界面出現(xiàn)縫隙氣孔等缺陷，影響界面結合強度。界面物性匹配度也是界面的重要問題，激光增材再制造過程中，界面兩側材料需要經(jīng)歷復雜的溫度及應力應變循環(huán)，這種物性的差異容易導致界面應力異常，甚至出現(xiàn)裂紋，在后續(xù)服役過程中，零件常常需要承受溫度載荷及力載荷，此時，熱膨脹系數(shù)、屈服強度、硬度、密度等差異將嚴重影響界面性能，甚至出現(xiàn)剝落等現(xiàn)象，影響服役性能及服役安全。事實上，激光增材再制造材料是該技術的中心。江蘇U型密封環(huán)增材再制造無裂紋特維克為您講解增材再制造在汽車制造領域方面應用。

以等離子弧為焊接熱源的增材再制造方法稱為等離子增材再制造（PlasmaAdditiveＲemanufactu-ring，PAＲ）。其中，等離子弧是一種壓縮的鎢極氬弧，鎢極氬弧最高溫度為10000～24000K，能量密度小于104W/cm2，而等離子弧的溫度高達24000～50000K，能量密度可達106～108W/cm2。依靠噴嘴的機械壓縮作用，同時伴隨著很小電壓原理產(chǎn)生的熱壓縮以及弧柱本身的電磁壓縮，使等離子弧的能量密度遠遠超過鎢極氬弧，甚至能夠達到激光的能量密度，圖1為二者電弧形態(tài)的對比，自由電弧的擴散角約為45°，等離子弧則只有5°。與采用激光焊接電源相比，PAＲ具有相對的成本優(yōu)勢。據(jù)資料顯示：常見激光焊接電源一般價格在50萬美元左右，而等離子弧焊接電源價格則只有7000美元，不足激光焊接電源價格的2%。與GTAW相比，PAＲ的工藝調節(jié)較為繁瑣，主要包括噴嘴結構、電極內縮量、離子氣流量、焊接電流、焊接速度和噴嘴高度。其中：噴嘴結構和電極內縮量是其他工藝參數(shù)選擇的前提，通常根據(jù)材料種類和成形條件來確定；離子氣流量決定了等離子弧的穿透力，離子氣流量越大，電弧穿透能力越強。

殘余應力是激光增材再制造面臨很為棘手的問題之一再制造零件增材部分通過激光熔覆技術逐點掃描堆積成形，這一非線性強耦合過程中，材料的溫度、物性不均勻性極強，不可避免的伴隨應力、應變的演化，導致再制造零件出現(xiàn)裂紋、變形，而且高的殘余應力狀態(tài)也將影響零件的靜力學、耐蝕、疲勞等性能，很終影響再制造零件的服役性能及安全。同激光3D打印技術相比，激光增材再制造殘余應力問題更為突出。對于激光3D打印，可以通過合理的堆積策略，調整熔覆過程溫度場的均勻性，調整材料實際拘束度，避免拉應力過大積累；激光增材制造過程基體形狀尺寸往往是固定的，其拘束度一般較大，容易造成高水平殘余拉應力的積累。另外，激光增材再制造過程中，基體材料同再制造材料往往是異種材料，其屈服強度、熱膨脹系數(shù)等影響殘余應力演化的關鍵參數(shù)通常相差較大，容易造成高水平殘余拉應力水平積累，且提高應力分布的不均勻性。北航王華明教授把殘余應力問題稱為激光增材制造的“一大瓶頸難題”，對于激光增材制造，這個問題的嚴重性有過之而無不及，需要做進一步的工作。特維克帶您了解增材再制造的工藝領域。

基于焊接的鎳基高溫合金增材再制造技術鎳基高溫合金憑借其耐高溫、耐腐蝕、耐復雜應力等性能，在制作渦輪發(fā)動機工作葉片、導向葉片、飛機發(fā)動機以及工業(yè)用燃氣輪機等高溫零部件方面具有普遍的適用性，也因此被稱作“發(fā)動機的心臟”。但當這些零部件在高溫、復雜應力，特別是在海水中等復雜環(huán)境下工作時，容易產(chǎn)生裂紋、磨損、斷裂和腐蝕等，致使零部件大量報廢。采用增材再制造技術對廢舊零部件“再制造”，可使其價值得到很大程度的發(fā)揮，獲得巨大的經(jīng)濟收益。特維克帶您了解激光表面處理及再制造技術的優(yōu)勢。江蘇U型密封環(huán)增材再制造無裂紋

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SLM的成形材料包括不銹鋼、鈦合金、鋁合金、鎳基高溫合金等多種金屬材料[2]。SLM適合于加工成形復雜形狀的零件結構，尤其是具有個性化需求或復雜內腔結構的零件，一般為單件或小批量生產(chǎn)。成型件的顯微維氏硬度（表示材料硬度的一種標準）可高于鍛件；在打印過程中材料完全融化，因此尺寸精度較高。同時，由于高能量激光束等性能要求，使得SLM設備比較昂貴；且由于SLM技術工藝較復雜，需要增加支撐結構，目前SLM多用于工業(yè)級的增材制造。此外，在SLM成型過程，會發(fā)生金屬的瞬間融化與凝固，形成很大溫度梯度，產(chǎn)生殘余應力，影響成型件性能。江蘇U型密封環(huán)增材再制造無裂紋

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