激光增材制造是一种新型的激光快速成形技术,利用高能激光束熔化金属粉末,按照化整为零的思路,逐层堆积制造,直接制备一定形状的零部件。镍基合金具有优异的性能,在航空航天、石油化工等众多领域获得广泛应用。本文注重将激光增材制造技术引入多孔镍基合金的制备。以司立太公司的Deloro 40镍基合金粉末为实验材料,在激光设备上进行激光增材制造。首先对激光增材制造的工艺进行实验研究,通过单层单道、单层多道、多层多道的工艺实验,研究相关激光参数(激光功率、脉冲宽度、激光频率和扫描间距等)对Deloro 40镍基合金粉末成形性的影响规律,为成功制备多孔镍基合金奠定基础。在成功制备多孔成形件后,测量实际的孔隙率,并研究以上所列激光工艺参数对多孔成形件的孔隙率的影响规律。利用金相显微镜和X射线衍射分析获得多孔镍基合金结构的显微组织和物相成分。利用显微硬度计测量多孔镍基合金成形件的显微硬度。使用电子万能实验机对多孔镍基合金的力学性能进行分析。激光增材制造工艺研究结果表明:激光扫描线宽随激光功率、脉冲宽度和激光频率的增大而增大,并最终稳定于某一值;过大或过小的工艺参数对制备多孔成形件都不利。Deloro 40镍基合金粉末激光增材制造优化工艺参数组合为:激光功率110W到130W,脉冲宽度2.0ms到4.0ms,激光频率10Hz到15Hz,扫描间距0.6mm到0.8mm,在此优化工艺参数组合下的激光增材制造成形件表面基本平整,成形性良好。基于上面工艺参数制备所得的多孔镍基合金成形件的孔隙率为12%到32%。观察多孔成形件的纵截面发现:由于激光作用热影响区的存在,导致完全熔化或者半熔化状态的镍基合金粉末颗粒依附于预留孔壁内侧,最终成型件的实际孔隙率小于预设的孔隙率。显微组织研究表明:Deloro40多孔镍基合金的显微组织主要是由枝晶组成,枝晶主要沿着堆积层的方向生长,在激光熔覆重熔区存在一定量的等轴晶。由于激光增材制造多孔成形件晶粒细小以及成形件中硬质相的存在,所以多孔镍基合金的显微硬度达到HV570。多孔镍基合金成形件的压缩性能与孔隙率相关,孔隙率越低,多孔成形件的抗压强度越高。多孔镍基合金的压缩断口显示脆性断裂特征。针对多孔镍基合金在激光增材制造中常见的缺陷“裂纹”、“球化现象”和“翘曲现象”,研究其形成机理,并对减少以上缺陷的方法进行了探索。