薄壁结构铝合金激光粉末沉积工艺及性能研究

利用激光粉末沉积技术成功制备AlSi10Mg铝合金薄壁件。采用粉末负离焦和增大熔覆间隙停留时间的工艺策略,解决铝合金成形过程中熔覆层边缘粗糙、塌陷的问题,并分析薄壁件扫描和沉积不同成形方向上的显微组织和力学性能。结果表明:单道成形的最佳工艺参数为激光功率密度P=370 W/mm2、扫描速度Vs=1.2 m/min、送粉流量Vf=8.5 g/min。薄壁件边缘塌陷程度随熔覆间隙停留时间增大而减小,随着粉末离焦量增大而增大。薄壁件扫描方向的显微组织为细碎的枝晶和少量的等轴晶,沉积方向为粗大的枝晶。薄壁件扫描方向的硬度可达130 HV,抗拉强度可达280.12 MPa,延伸率为12.12%,明显优于沉积方向。

激光增材制造薄壁结构件工艺及性能的研究

利用激光增材制造技术成形了薄壁结构件,采用粉末负离焦的方法解决了薄壁结构件成形过程中两端塌陷的问题,并分析了薄壁结构件的显微组织和力学性能。结果表明,当激光功率为1400 W,扫描速率为0.6m·min-1,送粉速率为9.5g·min-1时,获得了理想的单道熔覆层形貌。当单层提升量为0.57mm时,薄壁结构件的表面无粘粉,无氧化色。熔覆层的高度和粉末利用率随粉末正负离焦量的增大而减小。薄壁结构件的显微组织主要为外延生长的树枝晶,离基体较近部位的枝晶较为粗大,而顶部为等轴晶组织。薄壁结构件的硬度高于基体的,且离基体较近部位的硬度较小。