Al-Si合金的激光選區(qū)熔化成形特性及性能的研究.pdf

1、現(xiàn)代航空航天裝備需要復雜形狀的薄壁鋁合金零件。Al-Si合金因具有流動性好，耐磨耐侵蝕性好，熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點，是航空航天中常用的鋁合金材料之一，但傳統(tǒng)的成形方法難以制備高性能的復雜形狀的薄壁Al-Si合金零件。激光選區(qū)熔化成形技術(shù)有望為復雜形狀薄壁Al-Si合金零件的制備提供一種新的快速制造方法。本論文對激光選區(qū)熔化成形Al-Si合金的成形特性和性能進行了研究，獲得了工藝參數(shù)與致密度、顯微組織及缺陷等成形特性以及與表面粗糙度、顯微硬度

2、和常溫拉伸性能等性能之間的關(guān)系，實現(xiàn)了致密度達99.8％以上、平均抗拉強度為505 MPa、斷后伸長率為3.8%的成形試樣。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　?。?）首先，論文研究了工藝參數(shù)對致密度、顯微組織及缺陷等成形特性的影響，獲得了成形的工藝參數(shù)區(qū)間，并對成形過程中的缺陷種類及形成機理進行了分析，提出了預防方法。結(jié)果表明：當激光功率較高或?qū)雍褫^小時，隨著掃描速度的增加，致密度先上升后下降，而當激光功率較低或?qū)雍褫^大時，隨著掃

3、描速度的增加，致密度一直下降；成形試樣的微觀組織由?-Al和共晶Si組成，Si相圍繞?-Al相相互連接成片；成形過程中的主要缺陷為孔隙和裂紋，孔洞的形成機制主要為氣孔和工藝孔，可以通過采用合適工藝參數(shù)消除，裂紋形成原因為粗大成片的Si相所致，通過優(yōu)化工藝參數(shù)和減小成形高度可以減少其傾向。
　?。?）其次，論文研究了成形試樣的表面粗糙度和顯微硬度與工藝參數(shù)的關(guān)系。表面粗糙度隨掃描速度的增大而增大，而顯微硬度與掃描速度的關(guān)系不大，且無