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本文探討了激光制造鋼的工藝進(jìn)展以及面臨的挑戰(zhàn)。本文為第二部分。

激光功率

激光功率作為激光加工的關(guān)鍵工藝參數(shù)之一，直接決定了熱輸入和熔池的溫度。圖5和圖6總結(jié)了不同參數(shù)對(duì)L-DED不銹鋼熔體池尺寸和孔隙率的影響。如圖5(a - b)所示，Song等人的研究表明，隨著激光功率的增加，單軌(熔體池陣列，其寬度和高度與單一熔體池相同)的寬度和高度都顯著增加。這是因?yàn)楦叩募す夤β十a(chǎn)生更高的輸入能量傳遞給被輻射的材料，這導(dǎo)致更多的粉末被熔化。因此，產(chǎn)生了更大的熔池。這也表明了更高的捕獲效率，這是評(píng)估激光工藝效率的重要基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，定義為熔體池中捕獲的粉末與交付的粉末的比率。

此外，激光功率也與球化現(xiàn)象密切相關(guān)，球化現(xiàn)象是一種由粉末顆粒不均勻重組而產(chǎn)生的缺陷，在激光熔覆和焊接中已經(jīng)得到了很好的研究。由于LAM是一種分層制造工藝，球化現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙了均勻?qū)映练e，并導(dǎo)致層間孔隙的形成，甚至在熱應(yīng)力作用下發(fā)生分層。如圖7(b)所示，較低的激光功率與L-PBF過(guò)程中明顯的球化現(xiàn)象有關(guān)。這是由于激光能量輸入較低時(shí)，粉末顆粒熔化不足造成的。Gu及其同事在L-PBF制備的316L不銹鋼中也報(bào)道了類(lèi)似的結(jié)果，由于球化現(xiàn)象，較低的激光功率導(dǎo)致試樣中孔隙率較高。通過(guò)增加激光功率使粉末完全熔化，可以明顯緩解這一問(wèn)題，如圖6(a)所示。

圖5 加工參數(shù)對(duì)L-DED型鋼單軌尺寸的影響:掃描速度、激光功率和進(jìn)給速度對(duì)420不銹鋼軌道(a)寬度和(b)高度的影響;(c)進(jìn)給速度對(duì)H13工具鋼軌道厚度誤差的影響;(d)掃描速度、(e)進(jìn)給速度和(f)比能對(duì)316不銹鋼軌跡高度的影響。

圖6 工藝參數(shù)對(duì)L-PBF和L-DED制備的鋼試樣氣孔率的影響:(a)激光功率;(b)粉進(jìn)料速度;(c)掃描間距;(d)涂層厚度和激光功率;(e)掃描速度和層厚;(f)掃描速度

通常，由LAM產(chǎn)生的鋼樣品中的孔隙是在層與層之間的未熔合區(qū)域觀(guān)察到的，稱(chēng)為未熔合孔。激光功率越大，預(yù)擴(kuò)散或噴射粉末的熔化程度越高，相鄰兩層之間的重疊程度越高，熔化孔的缺失程度越低。但如前文所述，當(dāng)激光功率過(guò)大時(shí)，熔化模式會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾】啄Ｊ?，由于金屬蒸發(fā)強(qiáng)烈，熔化池底部會(huì)產(chǎn)生較大的小孔孔(圖3(a))。這降低了零件的密度。因此，適當(dāng)?shù)募す夤β蕦?duì)于實(shí)現(xiàn)捕獲效率、缺乏聚變和鎖孔躍遷之間的折衷至關(guān)重要。

圖3 (a) L-PBF，(b,c) L-DED和(d-f)激光焊接在不同工藝參數(shù)下制備的鋼熔體熔池形貌的變化。(a)中的數(shù)字表示熔體池對(duì)應(yīng)的激光功率(W)。

Zhang等發(fā)現(xiàn)，隨著激光功率的增加，L-DED316L熔覆層中的枝晶組織逐漸由薄變粗，導(dǎo)致硬度和拉伸性能下降。一般來(lái)說(shuō)，激光功率越大，能量輸入越大，冷卻速率越低，相應(yīng)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)越粗。而Zhang等報(bào)道的SEM圖像只顯示了枝晶形態(tài)，由于枝晶偏析嚴(yán)重，沒(méi)有觀(guān)察到晶界。電子背散射衍射(EBSD)可能是表征晶粒和紋理的更合適的方法。激光功率不僅可以控制晶粒形貌，還可以控制織構(gòu)。Sun和同事報(bào)道了L-PBF制造的316不銹鋼樣品在380 W激光功率下的外延性能為

DebRoy等對(duì)LAM過(guò)程中外延晶粒生長(zhǎng)和織構(gòu)形成的機(jī)理進(jìn)行了全面的探討。添加態(tài)多晶合金的晶粒取向與熔體池的形狀密切相關(guān)，熔體池的形狀由合金的AM工藝參數(shù)和熱物理性能決定。根據(jù)Sun等(圖9(c-f))的動(dòng)力學(xué)Monte Carlo模擬結(jié)果，較低功率(380 W)下的熔體熔池比高功率(950 W)下的熔體熔池要寬、淺得多，說(shuō)明在380 W下，凝固過(guò)程中熔體熔池邊界處的熱流方向與成型方向相反。因此，熔池中柱狀晶粒傾向于從下向上直長(zhǎng)，導(dǎo)致熔池中柱狀晶粒呈

相比之下，在950 W激光功率下，較窄和較深的熔體池的特征是熔體池邊界處有曲率，如圖9(f)所示。在凝固過(guò)程中，柱狀晶粒向熔池頂部中心垂直于彎曲熔池邊界生長(zhǎng)，并傾向于從建筑方向傾斜45°。這將導(dǎo)致一個(gè)

圖9 激光功率分別為380 W (a)和950 W (b)時(shí)，L-PBF制備的316L不銹鋼樣品的晶體織構(gòu)(a,b)和拉伸性能(c)。晶體方向沿建筑方向觀(guān)察，如圖(a)所示箭頭所示。380 W (c,d)和950 W (e,f)[23]樣品的動(dòng)力學(xué)蒙特卡羅模擬結(jié)果的等距和正面視圖。

沉積過(guò)程包括從計(jì)算機(jī)生成的三維實(shí)體模型生成刀具路徑。刀具路徑系統(tǒng)地沿工件區(qū)域連續(xù)移動(dòng)激光聚焦區(qū)，以融合氣體輸送到聚焦區(qū)的金屬粉末顆粒。該過(guò)程的原理圖如下圖A所示。激光直接沉積技術(shù)與之前的RP技術(shù)相比有許多優(yōu)勢(shì)，包括更穩(wěn)健的沉積，更精確的沉積材料的位置，以及在沉積過(guò)程中通過(guò)簡(jiǎn)單混合粉末來(lái)生產(chǎn)功能梯度材料的能力。激光直接沉積實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖B所示。

圖A激光直接沉積工藝示意圖。

圖B激光直接沉積系統(tǒng)的組成部分。

值得注意的是，Monte Carlo模擬通過(guò)考慮相鄰晶粒間的總鍵能和晶界遷移活化能來(lái)反映晶粒生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。但該方法描述性較強(qiáng)，不能充分揭示凝固過(guò)程中復(fù)雜的物理冶金過(guò)程。需要考慮幾個(gè)凝固特征，如熱梯度和固/液界面上的溶質(zhì)偏析，它們?cè)诳刂凭ЯＰ蚊埠蜕L(zhǎng)動(dòng)力學(xué)中發(fā)揮著重要作用。熱梯度與工藝參數(shù)密切相關(guān)，而溶質(zhì)偏析在合金中變化顯著，進(jìn)而影響Monte Carlo模擬中晶粒長(zhǎng)大指數(shù)的大小。這些特征的標(biāo)定困難，對(duì)不同合金的Monte Carlo模擬精度造成了很大的限制。因此，Sun 等工作中等軸晶粒團(tuán)簇的形成需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)最頂層的微觀(guān)組織檢查可以很容易地進(jìn)行驗(yàn)證，以避免重疊效應(yīng)。一般情況下，凝固過(guò)程中形成的晶粒形貌由溫度梯度G與凝固速率R (如iG/R)的比值決定。較低的G/R值與較大的過(guò)冷活化成核、促進(jìn)柱狀晶向等軸轉(zhuǎn)變有關(guān)。因此，將激光功率從380 W提高到950 W，有利于熔池中G/R值的降低，從而促進(jìn)熔池中細(xì)小等軸晶的形成。在其他高激光功率的LAM合金中也報(bào)道了類(lèi)似的現(xiàn)象。

另外，由于

其他laser-related變量

如上所述，激光功率是LAM過(guò)程中的主要參數(shù)之一，因?yàn)樗苯佣x了能量輸入，從而定義了熱歷史。然而，激光的類(lèi)型、激光束的大小和形狀等其他與激光相關(guān)的參數(shù)也需要在LAM過(guò)程中考慮。由于這些參數(shù)在LAM過(guò)程中通常是不可調(diào)的，因此相關(guān)的研究工作非常有限。盡管如此，由于激光與傳統(tǒng)激光加工技術(shù)(如激光焊接和熔覆)的相似之處，對(duì)激光在LAM中的影響的深入了解可以參考傳統(tǒng)激光加工技術(shù)。

目前，在LAM過(guò)程中使用的最常見(jiàn)的激光器類(lèi)型是CO2激光器、Nd: YAG激光器、光纖激光器、圓盤(pán)激光器、二極管激光器和光纖耦合二極管激光器。研究表明，即使在相同的線(xiàn)性熱輸入條件下，鐵粉吸收的激光能量也隨激光類(lèi)型的不同而不同。Bagger等人早期的研究表明，在316不銹鋼的激光焊接中，co2激光焊縫對(duì)裂紋的敏感性低于nd - yag激光焊縫。這是由于CO2激光器比ND-YAG激光器具有更好的可聚焦性。前者產(chǎn)生更深的焊接。但是，目前還沒(méi)有證實(shí)激光類(lèi)型影響lam制造的金屬零件性能的結(jié)果報(bào)告。

雖然可以通過(guò)調(diào)節(jié)激光系統(tǒng)中的光學(xué)透鏡來(lái)改變激光束的大小或光斑的大小，但這種調(diào)節(jié)也會(huì)使激光離焦，這在實(shí)際中很少實(shí)現(xiàn)。注意光斑大小也可以通過(guò)調(diào)整z增量來(lái)改變。越高的z增量或設(shè)置層厚度一般會(huì)增大熔池與激光聚焦面之間的距離，這意味著在基板或熔池上的失焦程度越高。結(jié)果表明，激光光斑的尺寸增大，增加了與粉末的相互作用面積，但降低了單位質(zhì)量的激光能量輸入。一般來(lái)說(shuō)，該過(guò)程的捕獲效率可以通過(guò)使用離焦調(diào)制來(lái)控制。Haley等人最近的一項(xiàng)工作表明，隨著離焦距離從0增加到10 mm，捕獲效率首先提高，這是因?yàn)楣獍叱叽绲脑龃笫沟媚軌虿东@更多粉末。而進(jìn)一步增加離焦距離到18 mm，由于基片上能量輸入的減少，捕獲效率顯著降低。在這種情況下，熔化的粉末較少，削弱了相鄰兩層的重疊，導(dǎo)致熔合孔的缺失。

Shi等人研究了激光光束形狀(即圓形高斯和橢圓光束形狀)對(duì)LAM加工316L不銹鋼的微觀(guān)組織(如晶粒形貌、尺寸和織構(gòu))的影響。結(jié)果表明，通過(guò)成核事件產(chǎn)生等軸晶的傾向隨熔池幾何形狀的變化而變化，可以由激光束形狀來(lái)控制。Shi等認(rèn)為，與圓形高斯(CG)束和縱向橢圓(LE)束相比，橫向橢圓(TE)束產(chǎn)生的熔體池更短、更寬、更淺。此外，隨著熔池寬度的增加，成核事件的數(shù)量增加。因此，TE剖面產(chǎn)生了最大的形核事件，在更寬的加工參數(shù)窗口內(nèi)產(chǎn)生了等軸或混合等軸柱狀晶粒。而CG和LE梁產(chǎn)生了更強(qiáng)的柱狀紋理。雖然對(duì)激光焊接中光束形狀的影響的研究相對(duì)較少，但在激光焊接和激光熔覆過(guò)程中已經(jīng)有了廣泛的研究。Ayoola等人最近的一項(xiàng)工作表明，在S275低碳鋼激光焊接中，投射光束的形狀顯著影響激光能量輸入，從而影響焊縫形狀。與圓形激光束相比，橢圓激光束的焊縫更淺、更寬，這使得激光光斑的截面積更大，因此能量輸入更低。這為通過(guò)調(diào)節(jié)光束形狀來(lái)優(yōu)化加工參數(shù)提供了新的思路。因此，有必要進(jìn)行進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究，以開(kāi)發(fā)形狀更復(fù)雜的光束在提高LAM產(chǎn)品質(zhì)量方面的作用。

掃描速度

掃描速度對(duì)LAM生產(chǎn)的鋼件的幾何精度和性能也有顯著影響。Yadroitsev和同事研究了在L-PBF系統(tǒng)中制備的316L不銹鋼和H13工具鋼在不同掃描速度下的單軌特性。結(jié)果表明，隨著掃描速度的增加，鋼基板的熔化深度減小。Lu和同事在L-DED建造的316L不銹鋼單軌樣品上報(bào)告了類(lèi)似的結(jié)果。較高的掃描速度降低了單軌的高度和寬度，如圖5(d)和8(a-c)所示。結(jié)果與Song的工作一致，如圖5(a,b)所示。激光掃描速度V (m s-1)與熔池幾何形狀之間的關(guān)系可以用經(jīng)典的Rosenthal方程定量描述。

其中，Tf(K)合金的熔化溫度,T0 (K)從熔池溫度的位置遠(yuǎn),R0(W)表示吸收功率,可簡(jiǎn)化為λ·P(λ是激光吸收率和P (W)表示激光功率)，K (W m - 1·K - 1)代表了合金的熱導(dǎo)率,a (m2 s -1)表示合金的熱擴(kuò)散率。尺寸j和r定義了熔池的大小和形狀，如圖10所示。其中j為光束行進(jìn)方向到激光光斑的距離，r為激光光斑到熔體熔池邊緣的距離，用r = (j2 + y2) 0.5表示。在y值最大時(shí)，熔池寬度W可以由Tang等的Rosenthal

圖10 熔池邊界的Rosenthal圖示意圖，從熔池頂部觀(guān)看。激光束集中在y軸和ξ軸的交點(diǎn)處。

其中r(單位kg m-3)為合金密度，CP為合金比熱容。如式(2)所示，熔池寬度與掃描速度成反比，與圖5(a,d)的結(jié)果一致。從本質(zhì)上講，掃描速度的變化也改變了激光在襯底上的能量輸入。隨著掃描速度的增加，激光與單位體積粉末之間的照射間隔縮短，體積能量輸入減少。因此，熔化的粉末較少，這與較小的熔化池有關(guān)，因此捕獲效率較低。與L-DED相比，與L-PBF相關(guān)聯(lián)的更高的掃描速度(見(jiàn)圖7 - 8和11)，可能會(huì)由于粉末床層未充分熔化而導(dǎo)致所謂的球化現(xiàn)象(見(jiàn)圖7(a))，最終導(dǎo)致更高的孔隙率(見(jiàn)圖6(a,e,f))。雖然較高的掃描速度可能導(dǎo)致熔化不足，但并不是掃描速度越小越好。低的掃描速度可能會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)烈的能量輸入，從而形成小孔孔隙，降低了零件的密度。在合適的掃描速度范圍內(nèi)，獲得最密部分的最佳機(jī)械合適的拉桿。Yadroitsev等人之前的研究報(bào)告稱(chēng)，最佳掃描速度范圍與所制備合金的導(dǎo)熱性密切相關(guān)。具有高導(dǎo)熱系數(shù)的合金的最佳掃描速度范圍較窄。然而，需要進(jìn)一步研究來(lái)了解這種現(xiàn)象的潛在機(jī)理，從而更好地將適當(dāng)?shù)募庸ご翱谂c材料性能聯(lián)系起來(lái)。

除了致密化，掃描速度還會(huì)從微觀(guān)組織方面影響LAM加工鋼的機(jī)械性能。對(duì)于L-DED工藝，由于枝晶結(jié)構(gòu)的細(xì)化，掃描速度的提高可以提高316L樣品的強(qiáng)度和塑性。如圖11(a、b)所示，隨著掃描速度從2 mm s-1提高到10 mm s-1, L-DED不銹鋼的一次枝晶間距和二次枝晶間距均顯著減小，強(qiáng)度和塑性同時(shí)提高(見(jiàn)圖11(c、d))。此外，L-PBF預(yù)制鋼中也報(bào)道了高掃描速度導(dǎo)致的組織細(xì)化。如圖11(e-h)所示，通過(guò)提高掃描速度(從280 ~ 7000 mm s-1)， L-PBF不銹鋼熔體池中細(xì)胞尺寸從1μm左右有效減小到0.2μm左右。這主要?dú)w因于較高的掃描速度所帶來(lái)的較高的冷卻速度。如前文所述，與激光功率一樣，掃描速度也與單位時(shí)間和單位面積內(nèi)的能量輸入有關(guān)，它直接決定了LAM過(guò)程中熔化池的凝固速率和熱梯度。從圖11可以看出，LAM加工鋼的微觀(guān)組織對(duì)冷卻速度和溫度梯度非常敏感，可以通過(guò)改變激光功率或/和掃描速度來(lái)調(diào)節(jié)冷卻速度和溫度梯度。因此，可以根據(jù)組織與性能的具體關(guān)系，有針對(duì)性地定制LAM加工鋼的機(jī)械性能。

圖11 (a,b)不同掃描速度下L-DED沉積的316L合金的SEM組織，(c)抗拉強(qiáng)度和(d)延伸率[93];(e-h)用不同的激光掃描速度對(duì)l - pbf316l樣品的蝕刻表面進(jìn)行SEM掃描。

掃描策略和掃描間隔

在Jhabvala等人提出的掃描策略定義的基礎(chǔ)上，Hagedorn-Hansen等人提出了一種新的掃描策略定義:掃描策略是指在LAM期間用于影響因變量的任何掃描模式或曝光方法，包括但不限于不同的矢量、分段或?qū)訏呙璺椒?。向量策略包含的風(fēng)格，其中向量的艙口和輪廓被掃描。分段策略涉及到零件層中各部分被掃描的方式。而層掃描策略涉及到矢量在層中的方向和位置。然而，使用這個(gè)定義，掃描策略的類(lèi)型可能會(huì)非常復(fù)雜，因?yàn)楦鞣N向量、段和層的大量組合，構(gòu)成了龐大的掃描方法。例如，對(duì)于某一掃描模式，段策略和層策略可以是不同的。由于層間向量的不同線(xiàn)段數(shù)或方向/位置的組合，將會(huì)有無(wú)限的策略。段和層掃描策略的選擇也依賴(lài)于形狀和大小的一部分,在這一節(jié)中,我們簡(jiǎn)要分類(lèi)艙口的掃描策略基于向量和輪廓,包括線(xiàn)掃描、分形掃描、螺旋掃描和島掃描(參見(jiàn)圖12)。雖然這些策略可以從L-DED或L-PBF中檢索，但它們都適用于這兩種技術(shù)，這取決于嵌入式控制系統(tǒng)。然而，目前僅在L-PBF系統(tǒng)中采用island策略。

圖12 鋼LAM中使用的四種掃描策略。

不同掃描速度(激光功率1000 W;進(jìn)粉速度4g/mm;激光光斑尺寸2毫米)

只需改變掃描速度，其他加工參數(shù)(激光功率1000 W，送粉速度4g/min，光斑直徑2 mm)保持不變。不同掃描速度下熔覆層的SEM形貌如上圖所示。圖(a)、(b)、(c)、(d)、(e)依次為掃描速度為2、4、6、8、10 mm/s時(shí)的顯微組織。

目前，傳統(tǒng)的行掃描仍是LAM過(guò)程中最常用的掃描策略，也被稱(chēng)為交替掃描、光柵掃描和鋸齒掃描。其他新型掃描策略(分形掃描、螺旋掃描和島狀掃描)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，以降低LAM(通常為106 K m-1)期間由陡峭的熱梯度引起的部分的應(yīng)力和應(yīng)變。它們對(duì)構(gòu)件變形和殘余應(yīng)力的影響已被廣泛報(bào)道和比較。如Yu等研究并比較了掃描模式(光柵、偏移和分形，見(jiàn)圖13(a-d))對(duì)L-DED建造的316L零件變形的影響。如圖13(e)所示，分形沉積模式在零件中產(chǎn)生的變形最小，其次是偏移偏移模式(即螺旋掃描)。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與有限元建模(FEM)相結(jié)合，Yu等人發(fā)現(xiàn)，在L-DED過(guò)程中，瞬態(tài)溫度梯度的大小對(duì)零件變形具有關(guān)鍵影響。有限元分析結(jié)果表明，分形和偏置沉積模式比光柵和偏置沉積模式的溫度梯度更小，導(dǎo)致零件變形更小。

圖13 四種沉積模式用于L-DED建造的316L零件(a)光柵，(b)偏移量，(c)偏移量和(d)分形;(e)四種沉積模式基底變形比較[66];(f)四種掃描策略及L-PBF建立的H13試件的相應(yīng)截面。

掃描每一層有無(wú)數(shù)種方法。也許最傳統(tǒng)的和用來(lái)比較新方法的策略是曲折策略(下圖(a))。研究人員和企業(yè)經(jīng)常使用的策略是island掃描策略(下圖(b))。這種方法將組件細(xì)分為更小的區(qū)域，分別隨機(jī)掃描，試圖產(chǎn)生更均勻的熱分布。此外，在island掃描中，可以將每個(gè)子段視為一個(gè)區(qū)域，單獨(dú)選擇掃描策略。相鄰島嶼的矢量定期地互相垂直地掃描，從而使每一層都有在多個(gè)方向掃描的軌跡。這是有利的，因?yàn)樵谝粋€(gè)方向上沒(méi)有主要的應(yīng)力建立，因此可以降低SLM制造組件的各向異性。另外，掃描圖形可以在隨后的層之間旋轉(zhuǎn)，通常是90°，以產(chǎn)生類(lèi)似的效果。

(a)鋸齒形(b)島形(c)分形和(d)螺旋掃描策略示意圖。

上述新掃描策略，包括分形、螺旋和島狀掃描，有很強(qiáng)的潛力降低殘余應(yīng)力，從而使變形或裂紋最小化。分形掃描似乎是最有效的掃描模式，盡管這一結(jié)論還需要進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)。此外，到目前為止，只有Hilbert和Gosper填充曲線(xiàn)被用于分形掃描模式?；谄渌?lèi)型的空間填充曲線(xiàn)(βΩ-curve、H指數(shù)曲線(xiàn)、peanuts - meander曲線(xiàn)等)，研究分形掃描在降低應(yīng)力方面的有效性是十分必要和重要的。

采用不同的掃描策略可以降低激光掃描制件的氣孔率。然而，L-PBF過(guò)程中的濺射會(huì)排斥線(xiàn)向量周?chē)姆勰瑥亩鴾p少后續(xù)掃描可用粉末的數(shù)量，這很可能導(dǎo)致高孔隙度。Beal等人在應(yīng)用第二個(gè)掃描光柵之前使用了填充策略來(lái)替換缺失的材料(圖13(f))。如圖13(f)所示，與其他不進(jìn)行粉末再填充的線(xiàn)掃描策略相比，再填充策略由于孔隙率最低，被證明是最適合制備高密度H13樣品的L-PBF填充策略。然而，這種策略相對(duì)耗時(shí)。因此，它并沒(méi)有被廣泛遵循。

掃描策略的變化也可能導(dǎo)致不同的階段。例如，Kudzal和他的同事報(bào)道了掃描策略對(duì)L-PBF制造的17-4 PH不銹鋼中奧氏體的數(shù)量有顯著影響。同心式(螺旋掃描)掃描策略導(dǎo)致奧氏體含量(高達(dá)82%)比直線(xiàn)掃描策略(～50%)高得多，這可能是由于同心式掃描導(dǎo)致的更高的冷卻速度。

需要注意的是，對(duì)于每一種掃描策略/圖案，每一層之間的掃描圖案旋轉(zhuǎn)和不旋轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致不同的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。每層之間的旋轉(zhuǎn)掃描策略已被證明在LAM過(guò)程中對(duì)織構(gòu)的調(diào)整是有效的，這將在“常規(guī)生產(chǎn)鋼的凝固和相變概述”和“奧氏體鋼”小節(jié)中進(jìn)一步討論，以?shī)W氏體和雙相不銹鋼為例。此外，對(duì)于給定的掃描模式，每個(gè)掃描軌跡之間的掃描間距是另一個(gè)變量。Gu等發(fā)現(xiàn)掃描間距的減小降低了L-PBF構(gòu)建的316L樣品的孔隙度，如圖6(c)和7(i-k)所示。一般情況下，縮小掃描間距會(huì)導(dǎo)致之前燒結(jié)軌跡或未熔合區(qū)重熔，增加相鄰層間的重疊，從而降低燒結(jié)時(shí)試樣的孔隙率。

來(lái)源：Laser additive manufacturing of steels，InternationalMaterials Reviews，doi.org/10.1080/09506608.2021.1983351

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