金属粉末光纤激光熔化成形孔隙形成机理与控制研究

本项目采用高功率光纤激光对系列金属粉末进行选择性熔化成形。遵循从机理→方法→工艺的研究技术路线，通过规律性变换激光能量输入和粉末性能参数，建立成形零件孔隙状况同激光能量输入与粉末性能协同作用之间的联系，并运用激光与物质相互作用、传热传质、液态金属凝固、流体力学、界面力学等理论，结合激光成形实验与检测分析及验证，研究激光熔体流动、熔合、焊合、分裂及球化行为，分析产生孔隙的各类原因，研究阐明选择性激光熔化成形金属零件孔隙形成过程的机理，进而建立并完善孔隙形成过程机理的数学物理模型，然后归纳建立选择性激光熔化成形金属零件的孔隙形成控制方法，由此自然得出孔隙可控金属零件选择性激光熔化成形工艺。本项目旨在为选择性激光熔化成形全致密金属零件和孔隙可控金属功能零件奠定理论基础，从而推动选择性激光熔化成形技术向航空航天及医学等更广泛的应用领域拓展。因此，本项目研究成果具有重要理论意义和独特工程应用价值。