捷克布拉格捷克理工大学和Ponticon公司的研究人员首次系统评估了高速激光定向能量沉积制备的Inconel 718的性能。

该项研究近期发表在《热喷涂技术杂志》上，旨在表征不同工艺条件下材料的机械与断裂性能。

研究采用了一种结合高速运动学与高功率红外激光的定向能量沉积工艺变体，目标是实现适用于大型工业部件的高沉积速率。

实验使用了Ponticon公司的pE3D系统，该系统线速度可达200米/分钟，并配备8，400瓦二极管激光器。

研究人员在1，800、2，100和2，400瓦的激光功率以及40、50和60米/分钟的扫描速度下，制造了九个Inconel 718块体。

粉末送进速率保持在30克/分钟，比传统DED-LB的速率大约高一个数量级，并且所有样品均未进行打印后热处理。

研究结果表明，在所有九种参数组合下，存在一个稳定的工艺窗口，机械和断裂性能的变化小于10%。

断裂韧性值约为100兆帕·√米，这与先前文献中DED-LB和PBF-LB工艺“竣工态”的结果一致。

然而，其抗疲劳裂纹扩展能力低于锻造参考材料，考虑到未进行沉淀硬化处理，这一结果在预料之中。

微观结构分析显示，织构在较低扫描速度下呈立方构型，在较高速度下转变为纤维织构。

在最高测试扫描速度下，凝固裂纹密度与孔隙率一同增加，孔隙率为0.41–0.46%。

该研究的结论指出，后续工作将评估打印后热处理对高速DED-LB Inconel 718的影响，以期达到与定向凝固材料相当的性能水平。