通过超声波对激光增材制造的金属玻璃进行高通量筛选

摘要： 激光增材制造（LAM）技术为无尺寸约束地制备块体金属玻璃（BMGs）并实现其大规模应用提供了可能。然而，在LAM过程中总会伴随裂纹、气孔和晶相缺陷的形成，这会严重恶化所得BMGs的力学与物理性能。本研究提出一种利用超声波技术高通量筛选BMG激光增材制造最优工艺参数的新方法：通过连续改变激光功率与扫描速度组合，快速制备由系列矩形BMG试样构成的参数库；以对缺陷敏感的超声衰减因子作为监测指标，筛选LAM制备BMG的最优参数。该方法确定1300W激光功率与600mm/min扫描速度是Zr51Ti5Ni10Cu25Al9（Zr51）BMG激光增材制造的最优参数组合（缺陷最少）。后续制备的大尺寸Zr51 BMG试样呈现非晶相主导的微观结构及足够高的拉伸强度，验证了该最优参数组合的有效性。