激光选区熔化AlSi10Mg成型工艺及性能研究

激光选区熔化(SLM)是一种通过激光扫描粉末床逐层构建的增材制造技术,通过SLM成型AlSi10Mg合金致密度高,能够保证结构整体质量。通过FLOW3D数值模拟,确定激光功率、扫描速度和扫描间距与SLM质量的关系,并在最优工艺参数下进行显微组织和力学性能分析。结果表明,随着激光功率的增大,线能量密度增大,导致单道熔池宽度逐渐增加,成型质量提高;随着扫描速度及扫描间距的增大,SLM成型致密度降低。在最优工艺参数下,发现SLM成型的AlSi10Mg试样内部组织分布不均匀,存在细晶区、粗晶区和热影响区。室温下的极限抗拉强度可达219 MPa,屈服强度为153 MPa,冲击功可达到5.8 J,试件XOY面和XOZ面的表面硬度分别为(130±5) HV和(120±5) HV。通过试验对比可以发现,SLM成型AlSi10Mg试样力学性能远大于ZAlSi9Mg,接近于挤压型材6061铝合金,能够满足快速增材制造的应用需求。