方顶平顶激光

定向凝固控晶向

该光束在DZ125高温合金LPBF中形成浅且宽、温度均匀的熔池，抑制钥孔波动，从而在降低孔洞裂纹的同时实现跨多层多道的定向凝固柱状晶，获得强[001]织构。

Gao, Hairui · Zhang, Zhenwu · Li, Jikang · Boyang, Wu · 蔡基利 · Wei, Li · 韩昌骏 · 蔡超 · 魏青松

Journal of Materials Processing Technology 2026

参数信息

平均取向差角

10.3 °

相对密度

99.4 %

峰值温度梯度降低幅度

30.9 %

技术优势

熔池更均匀

方形平顶激光形成浅而宽的熔池，温度分布均匀，马兰戈尼流强度降低，匙孔波动被抑制。

取向更一致

平均取向差角仅10.3°，远低于高斯光束的20.6°，形成强[001]织构的柱状晶。

缺陷更少

相对密度达99.4%，孔洞和裂纹极少，改善了成形质量。

应用场景

• 高温合金增材制造：高温合金LPBF中用此光束可减少缺陷并控制织构。
• 航空发动机单晶叶片：为单晶叶片制造提供定向凝固新途径，有望替代传统工艺。
• 定向凝固结构件：直接打印出强[001]织构的定向凝固柱状晶组织。