Современный прогресс в исследовании металлических материалов, изготовленных методом лазерного сплавления порошкового слоя: обзор

Лазерное сплавление порошкового слоя (LPBF) является наиболее распространённой технологией аддитивного производства металлических изделий. В соответствии с предварительно запрограммированными проектными данными в этой технологии используется лазерный источник высокой удельной мощности для послойного плавления предварительно легированных или смешанных порошков, что позволяет изготавливать сложные металлические компоненты. В последнее время данная технология применяется для производства высококачественных трёхмерных функциональных деталей с плотностью, близкой к полной, для различных промышленных применений. По мере развития технологии LPBF продолжаются исследования, направленные на повышение её жизнеспособности как устойчивого решения для цифровой трансформации производства металлических материалов и квалификационной оценки новых металлических материалов для цифровых изделий. В настоящем обзоре основное внимание уделено последним достижениям в технологии LPBF с точки зрения параметров процесса, дефектов, эволюции микроструктуры, связанных с ней металлургических явлений и микроселективного лазерного плавления для производства миниатюрных деталей. Во-первых, подробно рассмотрены параметры, влияющие на процесс LPBF, а именно свойства порошка и лазера. Во-вторых, металлургические дефекты изделий, изготовленных методом LPBF, описаны с точки зрения их типов, механизмов образования и стратегий подавления. В-третьих, систематически исследованы процессы затвердевания, фазовые превращения и выделение фаз при обработке методом LPBF. В-четвёртых, обобщены материалы, применяемые при микроселективном лазерном плавлении для формирования трёхмерных микроструктур на различных металлах. Наконец, обобщены результаты обзора и предложены направления будущих исследований, ориентированные на решение существующих проблем и развитие технических возможностей.