激光增材制造Inconel 718高温合金的研究进展

Inconel 718高温合金具有优异的高温力学性能以及良好的耐热腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、燃气轮机、核电及化石等领域.近年来,凭借自由设计和近净成型等特点,激光增材制造技术在Inconel 718等复杂精密零部件的制造领域具有不可替代的作用.激光增材制造技术是一个快速加热与冷却的过程,得到的合金枝晶/胞晶和析出相的尺寸比传统制备工艺更加细小,且表现出跨尺度的多级分层结构,呈现出独特的力学性能相关性.随着人们对激光增材制造Inconel 718高温合金的广泛研究,目前Inconel 718合金的力学性能可以达到甚至超过锻件的水平.然而,激光增材制造的Inconel 718合金内部往往存在显著的凝固织构和较大的残余拉应力,使得合金的力学性能呈各向异性且疲劳持久性能较差,在一定程度上限制了激光增材制造技术的推广应用.因此,需从跨尺度组织结构角度入手,通过工艺参数调控和后处理技术,实现ln-conel 718合金的高质量增材制造.本文归纳总结了激光选区熔化和激光立体成形技术在制备Inconel 718合金方面的研究进展,围绕"工艺参数-显微组织结构-力学性能"的本构关系,重点阐述了不同增材制造工艺及加工参数对Inconel 718中枝晶生长、析出相、晶粒结构以及残余应力等显微组织结构和力学性能的影响,并讨论了激光增材制造Inconel 718高温合金面临的难题及其解决措施.