编号：CYYJ043199
篇名：激光粉末床熔融稀土改性高强铝合金形性调控研究
作者：齐世文 顾冬冬 张晗 戴冬华
关键词： 激光技术 增材制造 激光粉末床熔融 高强铝合金 工艺调控 力学性能
机构： 南京航空航天大学材料科学与技术学院 江苏省高性能构件激光增材制造工程研究中心
摘要： 激光增材制造稀土改性高强铝合金因具备轻质高强、复杂构件一体化成形等优势,在航空航天领域具有广阔的应用前景。围绕激光增材制造成形工艺优化、冶金缺陷抑制、力学性能提升及复杂构件形性调控等的研究是近年来的研究难点。本团队开展了激光粉末床熔融成形稀土改性高强铝合金Al-4.2Mg-0.4Sc-0.2Zr的激光工艺优化研究,基于试验表征与数值模拟相结合的方法,揭示了激光扫描速度对成形试件表面质量、内部冶金缺陷、熔池传热传质行为及纳米析出相分布的影响机制。结果显示:当激光功率为300 W、激光扫描速度为800 mm/s,并辅以325℃/4 h的时效热处理时,成形试件的致密度最优,为99.5%,抗拉强度为512.4 MPa,延伸率为13.3%。基于优化工艺参数对航空领域两类典型的复杂构件开展了成形试验研究,成形试件的最长外形尺寸为570 mm,表面粗糙度Ra≤7.3μm,尺寸精度可达0.1 mm/100 mm。
