精密成形工程

作者：周春红, 舒玉强, 陈杰

单位：1.南方科技大学医院, 广东 深圳 518055; <br>2.四川大学 计算机学院, 成都 610065; <br>3.重庆理工大学 材料科学与工程学院, 重庆 400054

关键词：选区激光熔化,316L不锈钢,薄壁结构,残余应力,显微硬度,多目标优化

基金：南方科技大学医院院长研究基金（2022-C4）

目的 为了同时改善选区激光熔化（SLM）成形薄壁结构的残余应力和显微硬度,提出了一种集成响应面法（RSM）和非支配排序遗传算法（NSGA-&#x02161;）的多目标优化方法。方法 首先采用RSM建立激光功率、扫描速度、扫描间距与薄壁结构残余应力和显微硬度的非线性模型。通过NSGA-&#x02161;算法和TOPSIS法进行多目标优化,同时筛选出最佳解决方案并进行实验验证。结果 通过响应面法建立了残余应力和显微硬度的高精度非线性模型,其决定系数依次为0.969 6、0.934 4;算法在迭代3 000次下获得了最佳的Pareto解集,并通过TOPSIS筛选出了最佳解决方案：激光功率为157 W、扫描速度为1 100 mm/s、扫描间距为0.11 mm;验证结果表明,优化结果与实验结果的误差较低,与未优化前相比,优化后样品残余应力降低了37.2%,显微硬度提高了12.3%。结论 基于所提出的方法能够有效实现316L薄壁结构残余应力和显微硬度的多目标优化,研究结果可为SLM成形316L不锈钢薄壁结构件工艺参数优化提供有效理论参考。

来源：2025年第10期

《精密成形工程》期刊编辑部

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