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激光送丝熔敷成形技术是一种新型快速成形技术,它是以丝材为熔敷材料,通过激光熔化金属丝,基于分层分道叠加原理,最终获得致密度为100%的金属零件。国外学者对激光送丝熔敷成形技术进行了大量研究,而国内仅有几所高校对激光送丝熔敷成形技术进行了基础研究,对成形件的整体组织性能特点方面的研究则鲜有报道。本文以316L不锈钢为熔敷材料,对激光送丝熔敷成形过程中工艺特性进行了系统的研究,完成工艺参数的优化,并在此基础上完成多层多道块体件的沉积及块体件组织性能的分析。首先,通过单因素工艺试验,对单层单道熔敷工艺进行研究并优化。得出最佳送丝位置是丝材位于熔池中心的前向送丝,最优工艺参数范围为:激光功率P=2000~2800W、扫描速度Vs=0.27~0.54m/min、送丝速度V=2.0~3.2m/min。在此区间内,熔敷层的几何特征参数的变化更平缓,尤其是熔敷层宽度和高度的变化较小,有利于提高零件的成形精度。熔敷层的熔深和熔高的比值Hf/H和宽高比随着线能量E的增大而增大,且低线能量下的熔敷层中心区域组织为均匀细小的等轴晶,高线能量下的熔敷层中心区域组织为杂乱粗大的柱状树枝晶。然后,开展了多层单道激光送丝熔敷成形正交试验,对成形件的成形精度、微观组织和力学性能进行了分析。结果发现,激光功率和扫描速度对多层单道成形件的成形精度和显微硬度的影响最显著,对成形件硬度波动大小影响最大的则是扫描速度;多层单道最优工艺参数范围为:单位体积焊丝所对应的激光能量Q<550J/mm3和线能量E<400J/mm。且热输入量越大,组织均匀性越差。多层单道成形件沿着扫描方向的抗拉强度低于垂直扫描方向试样,且垂直扫描方向的抗拉强度达到轧制件水平,在拉伸断口均有韧窝分布,表明为韧性断裂。最后,在优化工艺参数的基础上进行了单层多道搭接工艺探究和多层多道成形件的组织性能的研究。当搭接率Φ=η_c+0.05(η_c为临界搭接率)时,熔敷层表面的平整度最好。多层多道成形件重熔区比非重熔区组织更为细小,随着沉积层数的增大,晶粒尺寸变大。随着堆积高度的增加,成形件的硬度表现出减小的趋势,搭接区和非搭接区的平均硬度均为222HV左右,重熔区的硬度略高于非重熔区的硬度。从成形件的顶部到底部,试样的抗拉强逐渐增大,延伸率逐渐减小,且沿着扫描方向试样的抗拉强度要略高于垂直扫描方向,且均达到轧制件水平。