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金属学及金属工艺
铝合金粉末选择性激光熔化成形工艺优化试验研究
选择性激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)是最近十几年发展起来的一种先进快速成形技术,利用高能激光束熔化金属粉末,逐层堆积,直接成形高性能复杂金属零部件。SLM可成形的粉末材料广泛,其中铝合金作为轻金属材料有优良的物理、化学和机械性能,在很多领域获得了广泛应用,但是铝合金自身的特性(如易氧化,高反射性和导热性等)增加了选择性激光熔化制造的难度。研究使用AlSi12铝合金粉末对SLM成形工艺优化做了一系列试验研究,利用金相显微(OM)、电镜扫描(SEM)等方法分析了扫描轨迹和成形件的组织性能。采用不同工艺参数组合,在铝合金基板上进行铝合金粉末单道熔化实验,研究了激光功率、扫描速度对单熔化道形貌和宽度的影响规律;最终单道实验得出的优化工艺窗口,要求线能量密度在0.17~0.36 J/mm范围内。在优化的工艺窗口内,实施单层多道扫描,分析扫描间距和搭接率对单层形貌的影响规律,并进一步优化激光功率和扫描速度参数,得到较优工艺参数是激光功率140~180 W,扫描速度700~1 000 mm/s,扫描间距0.04~0.05 mm。最后,实施块体成形,分析了成形件致密度与线能量密度的关系,并对成形件的性能作了微观表征,从粉末特性和工艺参数两方面分析孔隙的成因。
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应用激光
2013年04期

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