文献综述：
金属增材制造的缺陷分析与控制研究文献综述
一、概述
作为一种全新概念的制造技术，增材制造（Additive Manufacturing，AM）自20世纪90年代诞生以来，以其极强的应用性和创新性，受到了学术研究及工业生产等领域的共同关注。《中国制造2025》中明确指出：要围绕增材制造创新发展的重大需求，形成一批制造业创新中心，由此可见国家对增材制造的重视。而金属增材制造技术以其效率高、柔性好两大优势，已经在航空航天、电力能源、医疗、交通等领域得到了广泛的应用，尤其适合制造形状复杂的异形件。国家科技部于2017年10月27号发布“国家重点研发计划新能源汽车等重点专项2018年度项目申报指”，单独将增材制造作为一个重点专项，以期能够加快解决制约金属增材制造成熟应用的瓶颈。
金属增材制造工艺最常用的两种工艺为金属粉末床激光熔融（选区激光熔化）和金属粉末激光直接沉积[1]，其核心原理是“层叠制造”和“快熔快凝”，这使制造过程中的材料非平衡物理冶金和热物理现象及其复杂，且同时伴有“激光金属交互作用”、移动熔池的“激光超常冶金”、移动熔池在超高温度梯度和强约束条件下的“快速凝固”及逐层堆积三维构件“内部质量演化”、复杂约束长期循环条件下“热应力演化”等[2]现象，从而使金属增材制件中有不可避免的缺陷，严重影响了其力学性能。因此，金属增材制造技术实际上是一个以高性能材料制备、内部质量控制为核心的“控形和控性”一体化制造技术，其面临的关键问题是突破“内应力”控制及“变形开裂”预防、“内部质量控制”及检测评价等[3]。
二、缺陷
金属增材制件的缺陷主要表现为组织的不均匀性和明显的各向异性[4]，类型主要有：熔覆不良、气孔、裂纹等[5]。
1.熔覆不良
激光熔覆技术是金属增材制造常用工艺之一，其过程中因激光与金属粉末的作用时间非常短暂，则单位时间内单位体积金属粉末获得的比能量在一定程度上决定了熔覆层的质量。郭华峰[5]在用激光熔覆工艺成形“8”型试件时，出现了三种熔覆缺陷：与基体脱离、试件高低起伏和翘曲变形，如图1所示。
图1 “8”型熔覆不良缺陷
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