CN116765423B - 激光选区熔化工艺参数确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光选区熔化工艺参数确定方法，应用于电子设备，该方法包括：确定待成形零件的预设变形量；根据预设变形量和预设的第一信息，确定预设变形量对应的目标能量密度；根据目标能量密度和预设的第二信息，确定目标能量密度对应的至少一个初始工艺参数；根据预设条件，从初始工艺参数中筛选出满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。由此，提前确定了待成形零件的预设变形量，从预设变形量反推出了待成形零件对应的目标工艺参数，即在零件成型之前，就已经考虑了工艺参数不同对零件成型变形量的影响。使用目标工艺参数对零件进行成型，大大增加了成型零件的尺寸精度，增加了用户体验。

Description

激光选区熔化工艺参数确定方法
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，特别涉及一种激光选区熔化工艺参数确定方法。
背景技术
目前激光选区熔化技术在材料打印之前，需要对激光功率、激光扫描速度这两个主要工艺参数进行确定，以期获得高致密度的工艺参数。但由于工艺参数之间的相互耦合，相互影响，导致在优化过程中，需要对材料进行大批次不同工艺参数的打印并对其进行致密度测量。这种方式，工艺参数优化周期长，成本高。进一步地，对于复杂零件打印的过程，现有技术中大多采用各种统计学等方法对工艺参数进行优化，以降低工艺参数优化的周期与成本。但是由于打印过程会产生高温，高温会使得打印的零件产生形变，会影响成形零件的成形尺寸精度及补偿，因此，采用各种统计学等方法得到的工艺参数成型的零件存在准确度低、尺寸精度不够的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中采用各种统计学等方法得到的工艺参数成型的零件存在准确度低、尺寸精度不够的问题。
为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种激光选区熔化工艺参数确定方法，应用于电子设备，该方法包括：确定待成形零件的预设变形量；根据预设变形量和预设的第一信息，确定预设变形量对应的目标能量密度，第一信息包括变形量与能量密度的对应关系；根据目标能量密度和预设的第二信息，确定目标能量密度对应的至少一个初始工艺参数，第二信息包括能量密度与工艺参数的对应关系；根据预设条件，从初始工艺参数中筛选出满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。
采用上述技术方案，在激光选区熔化工艺参数的确定过程中，先获取待成形零件的预设变形量，然后能够根据预设变形量和变形量与能量密度的对应关系，确定出目标能量密度，然后根据目标能量密度和能量密度与工艺参数的对应关系，再确定至少一个初始工艺参数，再根据预设条件从初始工艺参数中选取满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。由此，提前确定了待成形零件的预设变形量，从预设变形量反推出了待成形零件对应的目标工艺参数，即在零件成型之前，就已经考虑了工艺参数不同对零件成型变形量的影响。使用目标工艺参数对零件进行成型，大大增加了成型零件的尺寸精度，增加了用户体验。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，该方法还包括：根据预设的第三信息，对目标工艺参数进行修正，得到修正后的目标工艺参数，第三信息包括致密度与工艺参数的对应关系。
采用上述技术方案，根据致密度与工艺参数的对应关系，对目标工艺参数进行修正，得到修正后的目标工艺参数，使用目标工艺参数对零件进行成型，不仅能够增加成型零件的成型尺寸精度，而且也使得成型零件的致密度能够满足要求。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，工艺参数包括激光功率和激光扫描速度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，能量密度与工艺参数的对应关系为：
其中，E为能量密度，P为激光功率，V为激光扫描速度，d为激光扫描间距，h为铺粉层厚，并且，d和h为常量。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，预设条件为：
P＝0.2V+30
其中，P为激光功率，V为激光扫描速度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，变形量与能量密度的对应关系，通过以下方式得到：确定试验零件的材料，并对材料进行热力学计算，得到材料的热物理性能参数；以及确定试验零件的零件参数和第一试验工艺参数；根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数，确定试验零件的试验变形量；以及根据第一试验工艺参数，确定试验能量密度；根据试验变形量和试验能量密度，确定变形量与能量密度的对应关系。
采用上述技术方案，通过热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数，确定出试验零件的试验变形量以及根据第一试验工艺参数，确定试验能量密度，能够更加准确地反映出变形量与能量密度的对应关系，即能够得到更加准确的变形量与能量密度的对应关系，从而能够提升成型零件的成型尺寸精度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数，确定试验零件的试验变形量，包括：将热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数输入平面数据处理软件，由平面数据处理软件根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数得到处理结果；根据处理结果确定试验零件的试验变形量。
采用上述技术方案，通过平面数据处理软件根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数得到处理结果，确定出的试验零件的试验变形量更加精确，能够得到更加准确的变形量与能量密度的对应关系，从而能够提升成型零件的成型尺寸精度。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，第一试验工艺参数包括：第一试验激光功率、第一试验激光扫描速度、第一试验激光扫描间距、第一试验铺粉层厚。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化的工艺参数确定方法，试验能量密度通过以下公式得到：
其中，E1为试验能量密度，P1为第一试验激光功率、V1为第一试验激光扫描速度、d1为第一试验激光扫描间距、h1为第一试验铺粉层厚，并且d1和h1为常量。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的激光选区熔化工艺参数确定方法，致密度与工艺参数的对应关系，通过以下方式得到：确定第二试验工艺参数；根据第二试验工艺参数，打印得到第二试验零件；根据阿基米德排水法获取第二试验零件的密度；根据密度，获取第二试验零件对应的试验致密度；根据第二试验工艺参数和试验致密度，确定致密度与工艺参数的对应关系。
采用上述技术方案，确定出的致密度与工艺参数的对应关系更加准确，利用致密度与工艺参数的对应关系，修正得到的目标工艺参数，也更加符合成型零件的变形量以及高致密度的要求，从而能够提升成型零件的成型尺寸精度。
本发明的具体实施方式还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令；处理器，用于执行程序指令，以使电子设备执行上述任意一种可能的实施方式所提供的激光选区熔化工艺参数确定方法。
本申请的具体实施方式还提供了一种计算机可读取存储介质，计算机可读取存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被电子设备运行以使执行上述任意一种可能的是实施方式所提供的激光选区熔化工艺参数确定方法。
本发明的具体实施方式还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，计算机程序/指令被处理器执行时实现上述任意一种可能的实施方式所提供的激光选区熔化工艺参数确定方法。
本发明的有益效果是：
本发明提供的激光选区熔化的工艺参数确定方法，在激光选区熔化的工艺参数的确定过程中，先获取待成形零件的预设变形量，然后能够根据预设变形量和变形量与能量密度的对应关系，确定出目标能量密度，然后根据目标能量密度和能量密度与工艺参数的对应关系，再确定至少一个初始工艺参数，再根据预设条件从初始工艺参数中选取满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。由此，提前确定了待成形零件的预设变形量，从预设变形量反推出了待成形零件对应的目标工艺参数，即在零件成型之前，就已经考虑了工艺参数不同对零件成型变形量的影响。使用目标工艺参数对零件进行成型，大大增加了成型零件的成型尺寸精度，增加了用户体验。
附图说明
图1是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种激光选区熔化工艺参数确定方法的流程示意图；
图2是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种确定变形量与能量密度的对应关系的流程示意图；
图3是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种确定试验零件的试验变形量的流程示意图；
图4是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种激光选区熔化工艺参数确定方法的另一流程示意图；
图5是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种确定致密度与工艺参数的对应关系的流程示意图；
图6是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种钛合金材料的流变曲线示意图；
图7是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种钛合金材料的密度、比热容-温度曲线示意图；
图8是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种钛合金材料的热导率、压强-温度曲线示意图；
图9是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种TC11钛合金叶轮模型示意图；
图10是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种TC11钛合金叶轮Simufact模型体素划分示意图；
图11a-11f是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种不同能量密度下叶轮大小叶片的变形量预测结果示意图；
图12是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种SLM成形叶轮与原始模型偏差云图；
图13是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种二维正视图大叶片所对高度位置信息的示意图；
图14是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种Simufact模拟大叶片高度变形量的示意图；
图15是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种二维正视图小叶片所对高度位置信息的示意图；
图16是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种Simufact模拟小叶片高度变形量的示意图；
图17是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种叶轮异性叶片位置编号示意图；
图18是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种能量密度与最大模拟和实际变形量之间的关系曲线图；
图19是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种能量密度与相对误差之间的关系曲线图；
图20是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种激光功率、扫描速度与致密度之间的关系曲线图；
图21是根据本发明的一种具体实施方式，提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
目前选择性激光熔化(Selective laser melting，SLM)技术由于工艺参数优化周期长，成本高。其工艺参数(激光功率、激光扫描速度)之间相互耦合，相互影响，难以确定的因素制约了增材制造技术的发展，并且由于缺乏增材制造工艺参数的优化方法，仍然沿用“试错”模式。与此同时SLM粉末随移动热源的打印过程中，沉积区域经历了多重加热和冷却循环，不可避免的产生变形，进一步影响了成形件成形尺寸精度及补偿，这也是SLM技术应用过程中迫切解决的共性问题。
目前激光选区熔化技术在材料打印之前，需要对激光功率、激光扫描速度这两个主要工艺参数进行确定，以期获得高致密度的工艺参数。但由于工艺参数之间的相互耦合，相互影响，导致在优化过程中，需要对材料进行大批次不同参数进行打印并对其进行致密度测量。这种方式，工艺参数优化周期长，成本高。进一步地，现阶段针对工艺参数的研究集中于利用各种统计学等方法对其进行优化，降低周期与成本，但是由于打印过程会产生高温，高温会使得打印的零件产生形变，会影响成形零件的成形尺寸精度及补偿。因此，采用各种统计学等方法得到的工艺参数成型的零件存在准确度低、尺寸精度不够的问题。
为解决现有技术中对复杂零件打印过程，大多采用各种统计学等方法对工艺参数进行优化，以降低工艺参数优化的周期与成本，但是由于打印过程会产生高温，高温会使得打印的零件产生形变，会影响成形零件的成形尺寸精度及补偿，因此，采用各种统计学等方法得到的工艺参数成型的零件存在准确度低、尺寸精度不够的问题。本发明提供了一种激光选区熔化的工艺参数确定方法，使用目标工艺参数对零件进行成型，大大增加了成型零件的尺寸精度，增加了用户体验。
接下来，参考附图1-图5，对本发明提供的激光选区熔化的工艺参数确定方法的优点以及具体实施过程进行详细的说明。
在本发明的一种具体实施方式中，如图1所示，本发明提供的激光选区熔化的工艺参数确定方法，包括如下步骤：
S100：确定待成形零件的预设变形量。
S200：根据预设变形量和预设的第一信息，确定预设变形量对应的目标能量密度，第一信息包括变形量与能量密度的对应关系。
S300：根据目标能量密度和预设的第二信息，确定目标能量密度对应的至少一个初始工艺参数，第二信息包括能量密度与工艺参数的对应关系。
S400：根据预设条件，从初始工艺参数中筛选出满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。
采用上述技术方案，在激光选区熔化的工艺参数的确定过程中，先获取待成形零件的预设变形量，然后能够根据预设变形量和变形量与能量密度的对应关系，确定出目标能量密度，然后根据目标能量密度和能量密度与工艺参数的对应关系，再确定至少一个初始工艺参数，再根据预设条件从初始工艺参数中选取满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。由此，提前确定了待成形零件的预设变形量，从预设变形量反推出了待成形零件对应的目标工艺参数，即在零件成型之前，就已经考虑了工艺参数不同对零件成型变形量的影响。使用目标工艺参数对零件进行成型，大大增加了成型零件的尺寸精度，增加了用户体验。
待成型零件的预设变形量，可以为根据国际标准确定的待成型零件的公差范围的最大值，也可以为本领域技术人员根据需要设定的误差值。用户在确定了待成型零件的预设变形量之后，可以通过电子设备(比如电脑)的输入控件，输入电子设备。
激光选区熔化的工艺参数可以包括激光功率、激光扫描速度、铺粉厚度、激光扫描间距等，在本发明的一种具体实施方式中，工艺参数包括激光功率和激光扫描速度。
变形量与能量密度的对应关系，可以为变形量与能量密度对应的预设表格，该表格中每一个变形量都对应了一个能量密度。
进一步地，能量密度与工艺参数的对应关系，也可以为能量密度与工艺参数的对应表格，该表格中的每一个能量密度对应了一个工艺参数。
在本发明的一种具体实施方式中，能量密度与工艺参数的对应关系为：
其中，E为能量密度，P为激光功率，V为激光扫描速度，d为激光扫描间距，h为铺粉层厚，d和h为常量。在本发明的一种具体实施方式中，d为0.11mm，h为0.06mm。当然，d和h也可以是其他值，其可以根据需要设置。
由于激光功率、激光扫描速度、激光扫描间距、铺粉层厚之间的相互耦合，相互影响，因此引入能量密度的概念对上述四个参数进行统合，用以对零件在激光选区熔化中的应力变形量进行表征。
进一步地，在本发明的一种具体实施方式中，预设条件为：
P＝0.2V+30
其中，P为激光功率，V为激光扫描速度。
通过上述的能量密度与工艺参数的对应关系可知，同样的能量密度，其对应的工艺参数可以有很多个，因此，在根据目标能量密度得到至少一个初始工艺参数之后，需要根据预设条件，从初始工艺参数中筛选出满足预设条件的初始工艺参数，作为目标工艺参数。
通过变形量与能量密度的对应关系，以及能量密度与工艺参数的对应关系，可以得到变形量与工艺参数的对应关系。相反的，根据变形量与工艺参数的对应关系，以及能量密度与工艺参数的对应关系，就能够得到变形量与能量密度的对应关系。
因此，在本发明的一种具体实施方式中，如图2所示，变形量与能量密度的对应关系，通过以下步骤得到：
S201：确定试验零件的材料，并对材料进行热力学计算，得到材料的热物理性能参数。
S202：确定试验零件的零件参数和第一试验工艺参数。
S203：根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数，确定试验零件的试验变形量。
S204：根据第一试验工艺参数，确定试验能量密度。
S205：根据试验变形量和试验能量密度，确定变形量与能量密度的对应关系。
通过热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数，确定出试验零件的试验变形量以及根据第一试验工艺参数，确定试验能量密度，能够更加准确地反映出变形量与能量密度的对应关系，即能够得到更加准确的变形量与能量密度的对应关系，从而能够提升成型零件的成型尺寸精度。
试验零件可以包括多个，只有通过对多个试验零件的综合考量，才能得到准确的变形量与能量密度的对应关系。需要说明的是，由于不同的材料，其对应的热物理性能参数不同。因此，变形量与能量密度的对应关系，需要确定的是不同的材料各自对应的变形量与能量密度的对应关系，对于同一种材料，需要进行多次试验。
在本发明的一种具体实施方式中，如图3所示，根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数，确定试验零件的试验变形量，包括如下步骤：
S2031：将热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数输入平面数据处理软件，由平面数据处理软件根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数得到处理结果。
S2032：根据处理结果确定试验零件的试验变形量。
通过平面数据处理软件根据热物理性能参数、零件参数和第一试验工艺参数得到处理结果，确定出的试验零件的试验变形量更加精确，进而能够得到更加准确的变形量与能量密度的对应关系，从而能够提升成型零件的成型尺寸精度。
在本发明的一种具体实施方式中，第一试验工艺参数包括：第一试验激光功率、第一试验激光扫描速度、第一试验激光扫描间距、第一试验铺粉层厚。
在本发明的一种具体实施方式中，试验能量密度通过以下公式得到：
其中，E1为试验能量密度，P1为第一试验激光功率、V1为第一试验激光扫描速度、d1为第一试验激光扫描间距、h1为第一试验铺粉层厚，并且d1和h1为常量。为了使得试验过程中的数据与实际应用中的数据相适应，在本发明的一种具体实施方式中，d1为0.11mm，h1为0.06mm。当然，d和h也可以是其他值，其可以根据需要设置。
在本发明的一种具体实施方式中，如图4所示，该方法还包括步骤：
S500：根据预设的第三信息，对目标工艺参数进行修正，得到修正后的目标工艺参数，第三信息包括致密度与工艺参数的对应关系。
根据致密度与工艺参数的对应关系，对目标工艺参数进行修正，得到修正后的目标工艺参数，使用目标工艺参数对零件进行成型，不仅能够增加成型零件的成型尺寸精度，而且也使得成型零件的致密度能够满足要求。
具体的，通过变形量与能量密度对应的公式可知，得到的至少一个初始工艺参数可以包括多个，然后通过预设条件确定的目标工艺参数，其对应的成型零件的致密度则不一定是最好的。因此，进一步地可以根据致密度与工艺参数的对应关系，对目标工艺参数进行修正。比如，目标工艺参数为激光功率为200W，激光扫描速度为1000m/s，而通过致密度与工艺参数的对应关系可以得到，在当前激光扫描速度下，对应的致密度最大的点在210W。因此，则可以将目标工艺参数修正为激光功率为210W，激光扫描速度为1000m/s，以用于后续步骤。
在本发明的一种具体实施方式中，如图5所示，致密度与工艺参数的对应关系，通过以下步骤得到：
S501：确定第二试验工艺参数。
S502：根据第二试验工艺参数，得到第二试验零件。
S503：根据阿基米德排水法获取第二试验零件的密度。
S504：根据密度，获取第二试验零件对应的试验致密度。
S505：根据第二试验工艺参数和试验致密度，确定致密度与工艺参数的对应关系。
利用上述步骤，确定出的致密度与工艺参数的对应关系更加准确，利用致密度与工艺参数的对应关系，修正得到的目标工艺参数，也更加符合成型零件的变形量以及高致密度的要求，从而能够提升成型零件的成型尺寸精度。
接下来，以试验零件为叶轮，叶轮对应的材料成分为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si的一种α+β形钛合金为例，对获取变形量与能量密度的对应关系、能量密度与工艺参数的对应关系、预设条件以及致密度与工艺参数的对应关系的具体过程进行详细的说明。
本发明使用的材料为某公司以等离子旋转电极制备的TC11合金粉末，该钛合金成分为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si，是一种α+β形钛合金。主要化学成分如表1所示。
表1钛合金粉末的化学成分
从表1中可以看出，该钛合金粉末的主要成分为Ti、Al、Si、Zr、Mo，其余的。还含有微量的Fe、C、N、H、O。
本发明利用材料性能模拟软件JMatPro对该钛合金粉末的热物理性能进行计算。具体的，调用Simufact forming模块对该给定成分的钛合金进行热力学计算，得到钛合金粉末对应的热物理模型性能参数(也即热物理性能参数)。在进行热物理性能计算的过程中，设定温度变化步长为100℃，对应的相变温度为998℃。
如图6所示，为该钛合金粉末的热物理性能参数对应的流变曲线，横坐标为剪切应力(即Strain)，纵坐标为剪切速率(即Stress)。图中每一条曲线代表了在不同温度下，剪切应力和剪切速率之间的对应关系。图中的曲线从上往下对应的温度由小变大，即最上面的一条曲线对应的温度为50℃，最下面的一条曲线为1500℃。从图中可以看出，温度越低，在相同的剪切压力下，对应的剪切速率越大。并且，在温度小于等于500℃时，剪切速率随着剪切应力的增大而增大，在温度大于500℃时，剪切速率随着剪切应力的增大而减小。
如图7所示，为该钛合金粉末的热物理性能参数对应的密度、比热容-温度曲线，横坐标为温度，纵坐标为比热容和密度。其中，第一曲线为密度-温度曲线，第二曲线为比热容-温度曲线，该钛合金粉末的密度随着温度的增大而减小，比热容随着温度的增大而增大。
如图8所示，为该钛合金粉末的热物理性能参数对应的热导率、压强-温度曲线，横坐标为温度，纵坐标为热导率和压强。其中，第一曲线为压强-温度曲线，第二曲线为热导率-温度曲线，该钛合金粉末的压强随着温度的增大而减小，热导率随着温度的增加而增大。
按照温度-热物理性能曲线可知，其温度的高低对于材料的热物理性能有着比较大的影响，与改材料的其他性能参数设定后导入Simufact中建立材料模型。在Simufact中进行运算时，自动线性插值功能能实现材料热物理性能随温度变化的特点，能够得到更加符合实际的计算结果。
接下来，确定试验零件即叶轮的模型。
如表2所示，给出了本发明提供的叶轮模型的理论尺寸。具体地，根据企业提供的叶轮模型，在UG中对叶轮的模型进行形状、尺寸的确定，如图9所示，叶轮主体共有6个大叶片，6个小叶片，每两个大叶片中间夹着一小叶片，其形状为空间自由曲面，大小叶片的叶根与叶身交接处厚1mm，叶尖部分厚1mm。图9中的1为叶轮小孔，2为叶轮的中心圆柱，3为叶轮的叶片长，4为小叶片，5为大叶片。
表2钛合金叶轮理论尺寸
接下来，将叶轮的具体参数转换为标准模板库(StandardTemplate Library，STL)格式，导入materialise magic的软件中，对增材制造激光选区熔化进行叶轮的支撑设计，叶轮结构中与平面夹角小于45°的结构均添加支撑与实体支撑，保证其能够顺利成形不至在增材过程中发生坍塌。
在构建阶段对话框中输入工艺参数(即试验工艺参数，比如激光功率、激光扫描速度、铺粉厚度、激光扫描间距)，计算得出三个固有应变值(ξx，ξY和ξZ)。根据上述得到的材料热物理性能参数，导入到Simufactmaterial建立材料模型，随后导入模型STL文件至Simufact中分离支撑与实体模型。设置Simufact添加剂采用六面体元素(体素元素)，所有组件(零件、支架和底板)都有共享节点。体素元素的边缘长度取为1mm，如图10所示。左边Model legend代表着该模拟界面的所有结构，使用不同颜色来表示各个结构的位置。Voxel-Support、Voxel-Part代表着叶轮支撑部分，不同的Voxel-Support代表了不同的叶轮的支撑部分，Surface代表着叶轮表面部分。BasePlate为基板。
由于激光功率、激光扫描速度、激光扫描间距、铺粉层厚之间的相互耦合，相互影响，因此引入了能量密度的概念对上述四个参数进行统合，用以对零件在激光选区熔化中的应力变形量进行表征。耦合后得到的能量密度与工艺参数之前的对应关系如公式(1)：
其中E为能量密度；P为激光功率；V为激光扫描速度；d为激光扫描间距；h为单层粉末的铺粉层厚。
将各个影响SLM成形件的工艺参数统一代入公式中，就可以探索出各个参数综合起来对于成形试样应力、变形量的影响规律。将实验中铺粉厚度、激光扫描间距均保持为h＝0.06mm，d＝0.11mm的恒定值，参数的选择根据公式(1)将最大差异化，采用高功率低速度、低功率高速度的选择方式，将试验能量密度进行梯度设置，探究不同试验能量密度从低到高的能量变化与应力、变形量之间的关系。本发明试验过程中采用的具体参数如表3所示。表3仅仅只是展示了试验过程中使用的一部分的工艺参数数据。
表3仿真模拟SLM的工艺参数
由于激光选区熔化过程中高温度梯度会使零件产生变形。而钛合金叶轮为大尺寸复杂结构零件，其变形情况影响着接下来的使用要求。根据实验设计，在相应的激光功率、激光扫描速度参数下进行有限元分析。对不同试验能量密度下的SLM成形叶轮变形量进行预测。结果如图11a-图11f所示，为不同试验能量密度下对应的大叶片、小叶片和支撑的变形量的示意图。
其中，图11a对应的试验能量密度为E＝21.212J/mm3，图11b对应的试验能量密度为E＝25.974J/mm3，图11c对应的试验能量密度为E＝31.469J/mm3，图11d对应的试验能量密度为E＝37.879J/mm3，图11e对应的能量密度为E＝45.455J/mm3，图11f对应的试验能量密度为E＝54.545J/mm3。
如图11a-图11f所示，在不同工艺参数所对应的梯度能量密度下，随着能量密度的不断增加，变形量与最大变形量也不断增加。对试验过程进行统计，可以得到在能量密度E＝21.212J/mm3时，其最大变形量为0.24mm，当能量密度增长到E＝54.545J/mm3时，其最大变形量为0.66mm。随着能量密度增长2.57倍，而变形量增长2.75倍，二者几乎成线性变化，且其变形量主要分布位置都集中于钛合金叶轮的大小叶片的中部，大小叶片底部与顶部与叶轮主体部分的变形都较小。
为了验证该模型预测的可靠性，按照上述表3的工艺参数对叶轮进行激光选区熔化成型，以激光功率P＝300W、激光扫描速度V＝1200mm/s、能量密度E＝37.879J/mm3为参考参数进行分析，其余参数类似，对钛合金叶轮运用三维轮廓扫描仪进行轮廓尺寸测量，并对变形量较大的异性叶片利用千分尺等进行尺寸测量。
具体过程为：将增材制造的叶轮进行去支撑处理，将得到的SLM成形叶轮模拟结果与原UG模型进行尺寸比对，得到二者形状偏差云图，如图12所示，图中的数据(比如+0.07、+0.28等)为对应的位置的形状偏差数据。从图中可以看出，叶轮的大小叶片在SLM成形过程中出现较大尺寸偏差，其中第一区域标记的为正偏差，表示成形尺寸大于理论尺寸，最大正偏差为0.50mm；根据该三维模型对比发现，实际生产中得到的叶轮变形位置集中在叶片上，与通过Simufact Additive计算的总变形量偏差云图对比其变形位置基本符合，模型最大尺寸偏差为0.46mm，二者相差0.04mm左右。实际生产叶轮与模拟结果无论是变形位置，还是变形尺寸都基本相近。
在实际生产中，叶轮各个位置的变形情况不同，最大的变形尺寸决定了这个叶轮的整体补偿尺寸，针对不同工艺参数下的比较将采用最大变形尺寸与最大变形预测尺寸进行比较。而在同一参数下，对于非叶片部分将采用尺寸相对误差来表征；如公式2所示，尺寸相对误差为θ，理论尺寸为N，实际平均尺寸为M。
对于在图9及表2中所表达的位置尺寸进一步确定，将SLM成形叶轮进行精确测量。大小叶片位置的厚度以及叶轮整体直径及总高度的尺寸各测量三次，计算其平均尺寸，在计算相对误差，如下表4，为非叶片部分相对误差数据。
表4非叶片部分相对误差
从表4可以看出，上述位置应力较小导致的变形量也较小，其尺寸偏差基本符合HB6130-2004CT7。
下面对叶轮变形量较大部分进行着重分析。因为叶轮的大小叶片其变形量比较大，而且其形状较为复杂，将叶轮UG软件进行三维转二维正视图，为了减小误差，在同一大小叶片上随机找寻6个点通过二维图测得高度，在测量模拟模型正视图该高度所对应的大小叶片变形量。对于大小叶片部分也将采用公式(2)来表征，如图13-图14所示，图13为二维正视图中大叶片所对应的高度位置信息，图14为Simufact模拟大叶片高度的变形量。将所有同种类叶片进行比较相对误差后，求得6个叶片的平均值得出该参数下叶轮该位置出的平均相对误差。
该叶轮位置从上到下为1-6号位置表示大叶片由上到下不同位置的变形量，通过公式(2)测得不同位置上的相对误差，求得一个大叶片上的平均误相对差在计算整体大叶片相对误差，如表5所示。
表5该大叶片位置相对误差
如表5所示，在大叶片的不同位置上其变形量不同，通过测量偏差值与数值模拟偏差值进行相对误差计算，发现同一叶片上的相对误差从1.9％-4.4％之间变化求其平均值，其平均相对误差为2.95％。
进一步地，如图15-图16所示，图15为二维正视图中小叶片所对应的高度位置信息，图16为Simufact模拟小叶片高度的变形量。将所有同种类叶片进行比较相对误差后，求得6个叶片的平均值得出该参数下叶轮该位置出的平均相对误差。
表6该小叶片位置相对误差
如表5所示，从上到下7-12号位置表示为小叶片不同位置下的变形量，通过公式(2)测得不同位置上的相对误差，进而求得整体相对误差如图15、图16和表6所示。在小叶片的不同位置上其变形量也不同，但其测量偏差值与模拟偏差值均要小于大叶片，说明变形发生位置在大叶片上较为明显，小叶片的平均相对误差为2.93％。
进一步地，如图17所示，将叶轮异性叶片进行编号，编号为1-12，其中，大叶片编号为1-6，小叶片编号为7-12。对12个叶片各位置按照上述方法进行相对误差计算。以上数据为同一参数叶轮下的一组大叶片、小叶片数值。而叶轮共有6个大、小叶片，按照以上算法计算，在叶轮叶片上共找36个点，求得同一参数叶轮下的大叶片、小叶片总平均相对误差。如表7所示，为得到的叶轮大叶片位置相对误差，如表8所示，为得到的叶轮小叶片位置相对误差。
表7叶轮大叶片位置相对误差
表8叶轮小叶片位置相对误差
由上表7、8所示，叶轮大小叶片的平均相对误差分别为3.66％，3.4％。由于变形量集中在异性叶片上的偏差值较大，所以将叶片上的相对误差视为该参数下叶轮的相对误差。由以上可知该参数下叶轮平均相对误差由大小叶片平均相对误差求平均值在3.53％左右。
进一步地，对表3中能量密度梯度下的变形量进行总结，得到如图18所示的能量密度与最大模拟和实际变形量之间的关系曲线图，该关系曲线图的横坐标为能量密度，纵坐标为变形量。结果表明，随着能量密度值增大，变形量的增加，不同能量密度下的模拟最大变形量与实际最大变形量之间的偏差在0.04-0.08之间。
然后，求取最大模拟和实际变形量之间的相对误差，得到图19所示的能量密度与相对误差之间的关系曲线图，横坐标为能量密度，纵坐标为相对误差。从整个能量梯度来看，各个能量密度下所对应的相对误差基本符合参数误差范围，说明利用JMatPro和Simufact additive建立增材制造激光选区模型结果符合预期，进而得知，利用该方法可以用来预测各种材料在增材制造激光选区熔化中的变形量变化趋势，验证了该模型的可靠性，为TC11钛合金粉末零件制造提供尺寸补偿。
由此，得到了变形量与能量密度的对应关系、能量密度与工艺参数的对应关系，并验证了变形量与能量密度的对应关系、能量密度与工艺参数的对应关系的可靠性。
接下来，确定致密度与工艺参数的对应关系。
激光功率、激光扫描速度这两种成形工艺参数之间的匹配关系，会导致成型零件微观组织的不同，会产生大量气孔夹杂等缺陷对力学性能产生重要影响。因此，必须研究各种工艺参数与致密度之间的关系，来对微观气孔等缺陷进行概述，以找寻到确定最佳工艺参数过程中参数的变化规律。来获得较高致密度所对应的最佳成形工艺参数，总结各个参数之间的匹配规律运用阿基米德排水法获得试块的实际密度之后，结合理论密度(4.48g/cm3)计算得到其致密度大小。仍先设置激光扫描间距d＝0.11mm。铺粉厚度h＝0.06mm。对打印的试块进行3D建模并合理摆放，其试块整体体积为15mm×15mm×10mm，其工艺参数设置如下表9所示。
表9SLM成形TC11钛合金工艺优化参数
SLM成形结束后，通过线切割机将成形试块从钛合金基板上切割下来，使用超声波清洗后，晾干，利用阿基米德排水法测试其真实密度，计算获得其致密度，以判断该工艺参数下的粉末是否完全熔化，熔池内金属熔液是否充分流动，熔融液体金属是否充分填满由于凝固收缩产生的孔隙位置等。由此，得到如图20所示的激光功率P与致密度之间的关系曲线图，其中，横坐标为激光功率，纵坐标为致密度，不同的曲线代表了不同的激光扫描速度。
从图20可以看出，在不同的激光扫描速度下，随着激光功率的变化，试样致密度之间相差较大。从整体上来看，随着激光功率的逐渐增大，致密度趋势基本都符合先增大后减小的趋势，只是不同激光功率与激光扫描速度所对应的致密度值不同。从单个激光速度来看，随着激光功率的增大，试样的致密度也随着增大到达某一值以后开始降低。在激光功率P＝310W时，在激光扫描速度V＝1400mm/s下试样的致密度最高达到99.197％。
激光功率与激光扫描速度都在影响热输入大小的前提下，影响着试样的致密度大小，其对致密度的影响远远大于激光扫描间距与铺粉厚度。理论上来说不管激光扫描间距与铺粉厚度取何值都能与之匹配，达到想要的能量密度范围内的激光功率与激光扫描速度工艺参数值。但因设备问题局限，参考EP-M260S设备，该设备激光功率的取值最大为500W。所以激光扫描间距与铺粉厚度所能变化的区间较小，率先确定一个大致范围的激光扫描间距与铺粉厚度从而确定激光功率与激光扫描速度将大大提高效率。
由图14所示的不同工艺参数对致密度的影响可知。其整体致密度趋近于先增高达到某一临界点后开始下降。当激光功率P＝250W，激光扫描速度V＝1100mm/s时，该曲线范围致密度最高。当激光功率P＝310W，激光扫描速度V＝1400mm/s时，该曲线范围致密度最高。当激光功率P＝330W，激光扫描速度V＝1500mm/s时，该曲线范围致密度最高。
将(250，1100)、(310，1400)构建关于致密度的激光功率与激光扫描速度匹配方程，即功率速度经验匹配公式，将其联立取整解得；
P＝0.2V+30 (3)
得到TC11钛合金在EP-M260S设备下的激光功率与激光扫描速度匹配公式；符合该匹配公式下的激光功率、激光扫描速度所代表的几乎都是该参数范围内的致密度较高的参数范围。对激光选区熔化技术来说，参数之间的匹配关系为重中之重，其决定了增材出来的零件能否达到使用要求，达到所需的力学性能参数，从而决定了该技术的可随意成形、材料利用率高等优势能否被发挥出来。也即，通过此方式，确定了用于筛选初始工艺参数的预设条件为公式(3)。从初始工艺参数中根据预设条件所筛选出的目标工艺参数，其成型的零件的致密度都是满足实际要求的。
根据国标HB 6130-2004CT7确定所需要的公差范围。即表3工艺参数激光功率P＝270W、激光扫描速度V＝1300mm/s、能量密度E＝31.469J/mm3其变形量接近其公差范围的最大值。
随后在所确定的能量密度范围所代表的变形量下，得到工艺参数与变形量之间的变化关系，运用功率与速度匹配公式(3)对激光功率、激光扫描速度的参数进行确定。本发明通过工艺参数与变形量之间的关系，确定的激光功率P＝270W，将其作为自变量参考功率速度匹配公式。可设置参数如表10所示：
表10工艺参数确定方法验证SLM参数选择
该参数范围既得到较高致密度的参数，也确定了能量密度的范围；如对该参数下的致密度不满意，仍可根据上表得出的致密度进行再优化，以寻求最佳致密度工艺参数。由此极大降低了激光选区工艺参数的优化过程，并且该能量密度所对应下的变形量与试验相仿。获得了高致密度以及合适变形量的工艺参数。所以TC11钛合金叶轮其参考参数为激光功率P＝310W，激光扫描速度V＝1400mm/s，激光扫描间距d＝0.11mm，铺粉厚度h＝0.06mm，能量密度E＝33.550J/mm3为最佳工艺参数。为TC11钛合金叶轮SLM成形零件尺寸补偿以及工艺参数优化提供依据。
需要说明的是，上述仅仅只是以成型零件为叶轮，对应的材料为钛合金为例，进行的说明。不同的材料，由于其热物理性能参数不同，因此，通过试验的得到的致密度与工艺参数的对应关系、变形量与能量密度的对应关系以及预设条件，并不一定与本发明上述的数据相同，需要本领域技术人员根据具体需要进行计算设置。
在本发明的一种具体实施方式中，本发明提供的激光选区熔化工艺参数确定方法，包括：
第一步：针对某一种激光选区熔化的粉末材料，为了预测其在打印零件时的变形量变化，需要对其进行热物理参数进行确定。为了更加低成本、便捷的对材料性能进行确定。利用JMatPro软件的Simufact模块对材料的热物理性能进行计算，得到其热物理性能。
第二步：将计算得到的热物理参数导入Simufact additive软件中，挑选一个复杂零件，参考其同类型材料确定激光扫描间距与铺粉厚度。并将其工艺参数与能量密度相关联，按照能量密度由低至高的梯度设置参数。利用Simufact additive固有应变方法对其进行变形量预测。
第三步：为了确保上述两个步骤中，JMatPro软件计算的热物理性能与Simufactadditive预测变形量的可靠性。针对第二步中设置的能量密度梯度对所选定的复杂零件进行打印，利用三维扫描仪、游标卡尺等对其进行尺寸测量验证模型可靠性，建立变形量与工艺参数之间的对应关系。
第四步：针对工艺参数中的激光功率、激光扫描速度的确定进行参数大批次的打印，探索激光功率、激光扫描速度与致密度之间的关系。根据不同激光功率、不同激光扫描速度下较高的致密度参数范围，提出功率速度经验匹配公式。
第五步：依据零件尺寸公差标准，通过确定变形量范围确定激光功率或激光扫描速度范围，结合功率速度经验匹配公式，提出一种低成本快速的工艺参数确定方法。
通过本发明提供的工艺参数确定方法，针对激光选区熔化中不同成分、不同类型的金属或合金粉末，提供一种基于JMatPro和Simufact additive的变形量预测方法。并验证了该方法的可靠性，表明在误差允许范围内，Simufact additive的变形量预测值可以用来替代实际测量值。并且，针对在激光选区熔化中，关于致密度的指标，提出了功率速度经验匹配公式，结合零件公差确定下来的工艺参数，提出了一种基于致密度和变形量的工艺参数确定方法，该方法确定下来的参数既满足高致密度要求，又满足了公差范围。
请参见图21，图21所示为本申请实施方式提供的电子设备的一种结构框图。电子设备可以包括一个或多个处理器1002，与处理器1002中的至少一个连接的系统控制逻辑1008，与系统控制逻辑1008连接的系统内存1004，与系统控制逻辑1008连接的非易失性存储器(non-volatile memory，NVM)1006，以及与系统控制逻辑1008连接的网络接口1010。
处理器1002可以包括一个或多个单核或多核处理器。处理器1002可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器，应用处理器，基带处理器等)的任何组合。在本文的实施方式中，处理器1002可以被配置为执行前述的激光选区熔化工艺参数确定方法。
在一些实施方式中，系统控制逻辑1008可以包括任意合适的接口控制器，以向处理器1002中的至少一个和/或与系统控制逻辑1008通信的任意合适的设备或组件提供任意合适的接口。
在一些实施方式中，系统控制逻辑1008可以包括一个或多个存储器控制器，以提供连接到系统内存1004的接口。系统内存1004可以用于加载以及存储数据和/或指令。在一些实施方式中电子设备的系统内存1004可以包括任意合适的易失性存储器，例如合适的动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)。
NVM/存储器1006可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个有形的、非暂时性的计算机可读介质。在一些实施方式中，NVM/存储器1006可以包括闪存等任意合适的非易失性存储器和/或任意合适的非易失性存储设备，例如硬盘驱动器(Hard DiskDrive，HDD)，光盘(Compact Disc，CD)驱动器，数字通用光盘(Digital Versatile Disc，DVD)驱动器中的至少一个。
NVM/存储器1006可以包括安装在电子设备的装置上的一部分存储资源，或者它可以由设备访问，但不一定是设备的一部分。例如，可以经由网络接口1010通过网络访问NVM/存储器1006。
特别地，系统内存1004和NVM/存储器1006可以分别包括：指令1020的暂时副本和永久副本。指令1020可以包括：由处理器1002中的至少一个执行时导致电子设备实施前述激光选区熔化工艺参数确定方法的指令。在一些实施方式中，指令1020、硬件、固件和/或其软件组件可另外地/替代地置于系统控制逻辑1008，网络接口1010和/或处理器1002中。
网络接口1010可以包括收发器，用于为电子设备提供无线电接口，进而通过一个或多个网络与任意其他合适的设备(如前端模块，天线等)进行通信。在一些实施方式中，网络接口1010可以集成于电子设备的其他组件。例如，网络接口1010可以集成于处理器1002的，系统内存1004，NVM/存储器1006，和具有指令的固件设备(未示出)中的至少一种，当处理器1002中的至少一个执行所述指令时，电子设备实现前述的激光选区熔化工艺参数确定方法。
网络接口1010可以进一步包括任意合适的硬件和/或固件，以提供多输入多输出无线电接口。例如，网络接口1010可以是网络适配器，无线网络适配器，电话调制解调器和/或无线调制解调器。
在一个实施方式中，处理器1002中的至少一个可以与用于系统控制逻辑1008的一个或多个控制器的逻辑封装在一起，以形成系统封装(System In a Package，SiP)。在一个实施方式中，处理器1002中的至少一个可以与用于系统控制逻辑1008的一个或多个控制器的逻辑集成在同一管芯上，以形成片上系统(System on Chip，SoC)。
电子设备可以进一步包括：输入/输出(I/O)设备1012。I/O设备1012可以包括客户界面，使得客户能够与电子设备进行交互；外围组件接口的设计使得外围组件也能够与电子设备交互。在一些实施方式中，电子设备还包括传感器，用于确定与电子设备相关的环境条件和位置信息的至少一种。
在一些实施方式中，客户界面可包括但不限于显示器(例如，液晶显示器，触摸屏显示器等)，扬声器，麦克风，一个或多个相机(例如，静止图像照相机和/或摄像机)，手电筒(例如，发光二极管闪光灯)和键盘。
在一些实施方式中，外围组件接口可以包括但不限于非易失性存储器端口、音频插孔和电源接口。
在一些实施方式中，传感器可包括但不限于陀螺仪传感器，加速度计，近程传感器，环境光线传感器和定位单元。定位单元还可以是网络接口1010的一部分或与网络接口1010交互，以与定位网络的组件(例如，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)卫星)进行通信。
可以理解的是，本发明实施方式示意的结构并不构成对电子设备的具体限定。在本申请另一些实施方式中，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
可将程序代码应用于输入指令，以执行本文描述的各功能并生成输出信息。可以按已知方式将输出信息应用于一个或多个输出设备。为了本申请实施方式的目的，处理系统包括具有诸如例如数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、微控制器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或微处理器之类的处理器的任何系统。
程序代码可以用高级程序化语言或面向对象的编程语言来实现，以便与处理系统通信。在需要时，也可用汇编语言或机器语言来实现程序代码。事实上，本文中描述的机制不限于任何特定编程语言的范围。在任一情形下，该语言可以是编译语言或解释语言。
至少一个实施方式的一个或多个方面可以由存储在计算机可读存储介质上的表示性指令来实现，指令表示处理器中的各种逻辑，指令在被机器读取时使得该机器制作用于执行本文所述的技术的逻辑。被称为“IP核”的这些表示可以被存储在有形的计算机可读存储介质上，并被提供给多个客户或生产设施以加载到实际制造该逻辑或处理器的制造机器中。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读取存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令。计算机可读存储介质可以是电子设备能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质的数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。程序指令被电子设备运行时实现前述的激光选区熔化工艺参数确定方法。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品。计算机程序产品可以是包含计算机程序/指令的，能够运行在电子设备上或被储存在任何可用介质中的软件或程序产品。当计算机程序产品在至少一个电子设备上运行时，使得至少一个电子设备执行前述激光选区熔化工艺参数确定方法。
以上由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以上描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，应用于电子设备，所述方法包括：
确定待成形零件的预设变形量；
根据所述预设变形量和预设的第一信息，确定所述预设变形量对应的目标能量密度，所述第一信息包括变形量与能量密度的对应关系；
根据所述目标能量密度和预设的第二信息，确定所述目标能量密度对应的至少一个初始工艺参数，所述第二信息包括能量密度与工艺参数的对应关系；
根据预设条件，从所述初始工艺参数中筛选出满足所述预设条件的所述初始工艺参数，作为目标工艺参数，所述预设条件为：
P＝0.2V+30
其中，P为激光功率，V为激光扫描速度。
2.如权利要求1所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据预设的第三信息，对所述目标工艺参数进行修正，得到修正后的目标工艺参数，所述第三信息包括致密度与工艺参数的对应关系。
3.如权利要求2所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，所述工艺参数包括所述激光功率和所述激光扫描速度。
4.如权利要求3所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，所述能量密度与所述工艺参数的对应关系为：
其中，E为所述能量密度，P为所述激光功率，V为所述激光扫描速度，d为激光扫描间距，h为铺粉层厚，并且d和h为常量。
5.如权利要求4所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，变形量与能量密度的对应关系，通过以下方式得到：
确定试验零件的材料，并对所述材料进行热力学计算，得到所述材料的热物理性能参数；以及
确定所述试验零件的零件参数和第一试验工艺参数；
根据所述热物理性能参数、所述零件参数和所述第一试验工艺参数，确定所述试验零件的试验变形量；以及
根据所述第一试验工艺参数，确定试验能量密度；
根据所述试验变形量和所述试验能量密度，确定变形量与能量密度的对应关系。
6.如权利要求5所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，根据所述热物理性能参数、所述零件参数和所述第一试验工艺参数，确定所述试验零件的试验变形量，包括：
将所述热物理性能参数、所述零件参数和所述第一试验工艺参数输入平面数据处理软件，由所述平面数据处理软件根据所述热物理性能参数、所述零件参数和所述第一试验工艺参数得到处理结果；
根据所述处理结果确定所述试验零件的试验变形量。
7.如权利要求6所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，所述第一试验工艺参数包括：第一试验激光功率、第一试验激光扫描速度、第一试验激光扫描间距、第一试验铺粉层厚。
8.如权利要求7所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，所述试验能量密度通过以下公式得到：
其中，E1为所述试验能量密度，P1为所述第一试验激光功率、V1为所述第一试验激光扫描速度、d1为所述第一试验激光扫描间距、h1为所述第一试验铺粉层厚，并且d1和h1为常量。
9.如权利要求4所述的激光选区熔化工艺参数确定方法，其特征在于，致密度与工艺参数的对应关系，通过以下方式得到：
确定第二试验工艺参数；
根据所述第二试验工艺参数，得到第二试验零件；
根据阿基米德排水法获取所述第二试验零件的密度；
根据所述密度，获取所述第二试验零件对应的试验致密度；
根据所述第二试验工艺参数和所述试验致密度，确定致密度与工艺参数的对应关系。
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