激光重熔对激光粉末床熔融NiTi合金表面粗糙度、力学性能及功能特性的影响OA

NiTi合金以其独特的功能特性受到关注,激光粉末床熔融是当前增材制造NiTi合金零件的主流技术,但所得零件表面粗糙度通常过高而无法直接装配应用,且难以通过常规机加工改善。激光重熔是一种非接触式表面加工技术,能够改变材料的表面形貌和微观结构。本工作以激光重熔改善激光粉末床熔融NiTi合金的表面粗糙度并明确其对合金力学性能和功能特性的影响为目标,基于实验建立激光重熔工艺参数关于表面粗糙度的回归方程,通过响应面优化求解得最优参数组合,测试了重熔处理前后合金的力学性能和超弹性差异,通过微观结构表征分析其机理。结果表明,激光重熔的最优参数组合:离焦量175 mm、光斑直径0.1 mm、脉冲频率250 MHz、激光功率60.2 W、扫描速度1966.4 mm/s,重熔处理后合金表面粗糙度由8.04μm降至0.763μm,拉伸强度由588 MPa升至656 MPa,拉伸超弹性稳定可回复应变由2.1%增至2.8%。强度升高可归因于重熔处理面的晶粒细化,超弹性稳定性和可回复应变的提升则是晶粒细化和Ti2Ni相析出协同作用的结果。