發(fā)布時間：2020-12-30 04:09

　　選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)是一種近年來迅速發(fā)展的增材制造技術(shù)。利用計算機構(gòu)建三維模型,使用激光束來熔化金屬粉末,通過材料堆積直接形成高性能的復雜金屬零部件。AlSi10Mg合金是應用最廣的鑄造鋁合金之一,廣泛的應用在航空航天,汽車發(fā)動機等領(lǐng)域。本論文利用選擇性激光熔化技術(shù)制備AlSi10Mg成形件,研究相對較高的激光功率下的成形工藝及隨后的熱處理工藝對材料組織和性能的影響,結(jié)果表明:成形件的致密度隨著掃描速度和掃描間距的增加而降低;為得到高致密度的零件,選用小的掃描間距和層厚,所選擇的工藝參數(shù)區(qū)間:激光功率350 W,激光掃描間距0.06⁰.08 mm,激光掃描速度1200¹400 mm/s,粉末層厚30μm。SLM制備的AlSi10Mg合金試樣的微觀組織由細小的等軸狀α-Al基體晶粒以及基體晶粒間（α-Al+Si）的共晶組織構(gòu)成。高能激光作為熱源,形成的α-Al基體中固溶了過飽和的Si元素,同時α-Al基體的晶粒尺寸小于1μm。成形件由多道多層熔化而形成,單個熔池和搭接區(qū)顯微組織中能區(qū)分為細晶區(qū)（熔池中部）、粗晶區(qū)（熔池與熔池交界以及重熔... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學安徽省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

選擇性激光熔化流程圖

第一章 緒論勢就體現(xiàn)了出來，該技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應用在國內(nèi)外都收到了重點的關(guān)注。NASA 航天局從德國購買了最新的選擇性激光熔化成形設(shè)備為航空發(fā)動機制造金屬零部件，歐洲空客公司采用選擇性激光熔化技術(shù)將制備的金屬零件應用在空客 A35客機上[15]。生物醫(yī)學上，德國 Fraunhofer 技術(shù)研究院聯(lián)合 Realizer 公司成功的使用 SLM 技術(shù)制備出了可替換的鈦合金頭蓋骨、關(guān)節(jié)窩等移植體，如圖 1.2 所示[16]，這些生物移植體一般是多孔以及薄壁零件，如果利用傳統(tǒng)方法制造是根本無法完成的。而利用選擇性激光熔化技術(shù)可以快速地制造此類比較復雜的零件。Zhang LC 等人[17]也利用選擇性激光熔化技術(shù)制備得到了鈦合金的膝關(guān)節(jié)連結(jié)件，無需后處理，致密度可達 99以上。重慶大學的周志強等[18]使用 TC4 材料采用選擇性激光熔化技術(shù)來制備多孔材料，改善了 TC4 材料在臨床醫(yī)學上表現(xiàn)出的“應力屏蔽”現(xiàn)象。a b

圖 1.3Al-Si 合金的二元相圖[33]Fig 1.3 Eutectic region of an Al-Si phase diagram[33]能是由合金中 Si 的大小和分布來決定，傳冷卻速度緩慢導致合金中 Si 是以板狀或者基體割裂，而且還會導致合金的機械性能下發(fā)現(xiàn)改善 Al-Si 合金的機械性能變質(zhì)處理是添加能夠抑制 Si 的長大或者改變 Si 的生長從而得到晶粒細小的組織。當前慣用的變質(zhì)因為 Na 本身與 Al 是互不相溶的，這樣在合具有薄膜狀的 NaSi。NaSi 的形成會減慢 SSi 的形核速度就會慢下來，而 Al 形核的速制[38]。Sr 作為變質(zhì)劑時，它的加入量和加且對 Si 的組織形貌產(chǎn)生一定影響[39]。雖然使合金的晶粒細化，但是這些元素的加入一于環(huán)境來說也是一個負擔，另一方面變質(zhì)劑

【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱處理對選區(qū)激光熔化成形AlSi10Mg合金顯微組織及力學性能的影響[J]. 余開斌,劉允中,楊長毅.  粉末冶金材料科學與工程. 2018(03)
[2]SLM激光快速成型Al-Si合金組織及力學性能分析[J]. 康夢瑤,白培康,劉斌.  熱加工工藝. 2018(02)
[3]AlSi10Mg的激光選區(qū)熔化成形研究[J]. 張文奇,朱海紅,胡志恒,曾曉雁.  金屬學報. 2017(08)
[4]選擇性激光熔化AlSi10Mg合金組織形貌及其拉伸性能[J]. 王學才,盧云,何仲云,袁廣辰.  安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2017(03)
[5]選擇性激光熔化技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 楊佳,郭洪鋼,譚建波.  河北工業(yè)科技. 2017(04)
[6]選擇性激光快速熔化TC4合金成形工藝及性能[J]. 李學偉,孫福久,劉錦輝,周長海,田宏.  黑龍江科技大學學報. 2016(05)
[7]選區(qū)激光熔化成形Al-Si合金及其裂紋形成機制研究[J]. 王夢瑤,朱海紅,祁婷,張虎,曾曉雁.  激光技術(shù). 2016(02)
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[9]國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜合態(tài)勢研究[J]. 孫智強.  江蘇科技信息. 2014(08)
[10]3D打印材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 杜宇雷,孫菲菲,原光,翟世先,翟海平.  徐州工程學院學報(自然科學版). 2014(01)

博士論文
[1]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國地質(zhì)大學（北京） 2014
[2]選擇性激光熔化成形金屬零件性能研究[D]. 王黎.華中科技大學 2012

碩士論文
[1]選擇性激光熔化成形TC4材料生物應用性研究[D]. 周志強.重慶大學 2015
[2]Ti合金選擇性激光熔化成型關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張曉博.陜西科技大學 2015
[3]選區(qū)激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件組織結(jié)構(gòu)的研究[D]. 康凱.重慶大學 2014



本文編號：2946961