镁合金作为轻质结构材料，在地壳中储存非常丰富。镁及其合金具有低密度、高比强度和比刚度、优良的吸振能力、电磁屏蔽性能以及生物相容性等优点，在汽车、航空航天和生物医疗等领域的应用极其广泛。镁的晶体结构为密排六方结构，具有较高的线膨胀系数和热导率，同时热过程敏感以及可加工性能差。目前，镁合金主要采用铸造传统工艺制备，铸造镁合金的比强度高，但屈服极限远小于铸造铝合金，难以承受较大的载荷，同时铸造过程中容易产生热裂纹、缩松等缺陷。传统的工艺不仅制造成本高、周期长，而且难以制造复杂的形状以及内部结构零件，这些因素约束了高性能镁合金的开发和应用。

        随着材料轻质化要求的提高以及生物医疗领域的发展，对镁合金的性能提出了更高的要求。激光增材制造技术是一种基于离散-堆积成形概念的先进增材制造技术，该技术通过建立三维模型，采用逐层堆积，利用激光束烧结金属粉末来实现复杂零件的成形。相比传统的制造技术，激光增材制造技术的优势在于可以快速制造出形状结构复杂的零件，且零件的尺寸精度高。

        目前，激光增材制造技术在铁、钛、镍基高温合金及铝合金等方面应用广泛。而镁合金由于化学性质较活泼、熔沸点较低等特点，因此使镁合金在激光增材制造技术的应用上发展较为滞后。激光增材制造镁合金作为材料开发的热点，正在受到研究者们的广泛关注，且取得了一定进展。本文将综述激光增材制造镁合金的研究现状以及对未来研究的展望。激光增材制造系统如图所示

激光增材制造系统示意

2  激光增材制造技术工艺参数 

        工艺参数是决定构件成形质量的关键因素[8]，不同的激光参数对样品的致密度、显微组织、综合性能会产生一定程度的差异。激光参数主要分为两类：①参数包括激光功率、扫描速度、搭接距离、层厚和基本温度等。②材料参数包括粉末的成分、尺寸和形貌。参数的选择决定了输入的体积能量密度，其会导致缺陷和残余应力的形成，只有制定*优的参数，才能成形全致密、无裂纹的构件[4]。激光能量密度通常作为一个综合指标用来描述单位体积粉末所吸收的能量。

3  激光增材制造中的缺陷及其应对方式

        镁合金在激光增材制造中，由于工艺参数不合适或粉末参数等因素的影响，在成形过程中会产生各种各样的缺陷，主要包括：球化、微裂纹、气孔和氧化物夹杂。这些典型缺陷严重降低了镁合金的致密度以及综合性能，因此需要理清形成机理以及寻找其应对方法，从而促进镁合金激光增材制造的应用。

3.1  球化

        球化现象被定义为由未优化的激光输入参数和粉末性能引起的复杂冶金过程，金属液表面形状向球形表面转变的一种现象。Mg-9%Al的表面上产生的球形飞溅如图6所示。这些球化区域可能会形成更大的熔池，是由于输入热量不足导致的。同时高能激光不断输入也会导致球化现象，高能冲击熔池，激光的部分能量和动能转化成熔池表面液体的表面能，导致表面少量液体逃离熔池，飞溅的液滴转化成球形。该部分液体较少，尺寸较小，在激光增材制造中很难避免。同时还存在着大尺寸球化现象，大尺寸球化现象[17]的产生可从金属液滴与固态表面的浸润角方面分析原因。