18Ni-300马氏体时效钢

脉冲激光增材制造

为脉冲激光粉末床熔融工艺优化的18Ni-300马氏体时效钢，通过深入理解热流体动力学行为，确保熔池稳定性和部件完整性。

Jun, Song · 宋波 · Ryan, Michael J. · Setchi, Rossitza · 史玉升

Journal of Materials Science and Technology 2026

技术优势

临界深度恒定

无论激光功率或曝光时间如何变化，熔池钻孔速率发生转变的临界深度基本不变，有利于参数预测。

缺陷成因明确

匙孔孔隙主要在脉冲周期激光关闭期间形成，因表面张力和重力驱动熔融材料前移，而凝固钉扎匙孔尖端，这一发现为缺陷控制指明了方向。

高保真建模

建立的多物理场模型能够模拟逐点曝光演化，并通过实验验证，可作为脉冲LPBF工艺开发的有效工具。

应用场景

• 增材制造：用脉冲激光熔融金属粉末制造复杂部件，通过模型优化避免熔池缺陷。
• 3D打印：在逐点曝光过程中控制熔池形态，防止轨道不连续和孔隙形成。
• 机械工程：利用热流体动力学模型辅助工艺参数选择，提升部件力学性能。
• 先进金属与合金：针对18Ni-300马氏体时效钢等高性能合金，优化脉冲激光加工窗口。