激光選區(qū)熔化316L不銹鋼電解拋光工藝

劉育辰，李志永，劉旭東，張威，高存福

（山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，山東 淄博 255049）

激光選區(qū)熔化(selective laser melting，簡稱SLM)是近年來最具有發(fā)展?jié)摿Φ慕饘僭霾闹圃旒夹g(shù)之一。該技術(shù)利用激光束逐層掃描熔化金屬粉末，能夠制造高尺寸精度、高致密度及高性能的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件[1-3]。316L是奧氏體不銹鋼牌號，其成分有Fe、Cr、Ni等元素，具有良好的塑性和耐蝕性，被廣泛用于汽車零件、模具、航空航天部件、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備等方面[1,4-6]。利用激光選區(qū)熔化技術(shù)可以實現(xiàn)316L不銹鋼復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形，但由于技術(shù)本身的缺陷導(dǎo)致樣件表面存在未熔化粘附顆粒和裂紋[7]，影響使用性能，因此通常需要對其進(jìn)行表面光整處理。機(jī)械拋光[8]、化學(xué)拋光[9]、激光拋光[10]和電化學(xué)拋光[11]是最常用的光整技術(shù)，其中化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光因不受工件形狀限制等優(yōu)勢而被廣泛使用[12]，拋光液多以磷酸、硫酸、高氯酸及其化合物為主。在電解拋光過程中，金屬表面的溶解和光整同時作用，可顯著降低金屬表面的粗糙度，提高表面光整度，且拋光過程中不會引入應(yīng)力、殘余應(yīng)變層和相變層[13]。

國內(nèi)外眾多學(xué)者已經(jīng)開展了電解拋光機(jī)理的相關(guān)研究。Chang等人[14]在磷酸和硫酸混合溶液中，通過過電位拋光和常規(guī)電化學(xué)拋光將不銹鋼試件的表面粗糙度Ra從8 μm減小至0.18 μm。Rahmen等人[15]的研究表明，在析氧電位下電化學(xué)拋光的樣品表面粗糙度得到明顯改善，樣件表面存在的OH、Cr、Fe、Fe(II)和Fe(III)可在拋光過程中生成均勻的鈍化氧化膜，提高樣件的耐蝕性。……