Al-Mg-Sc-Zr鋁合金的SLM成形及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-01 12:41
隨著航空航天等領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品性能要求的不斷提高,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和一體化已經(jīng)成為未來的發(fā)展趨勢。而應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)加工和制備復(fù)雜金屬零件的局限性逐漸凸顯,加工成本也大幅升高。選區(qū)激光熔化技術(shù)(SLM)可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜金屬零件的快速成形,并且生產(chǎn)出的零件精度高、力學(xué)性能優(yōu)異,近年來受到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。Al-Mg-Sc-Zr合金具有良好的力學(xué)和耐蝕性能,廣泛應(yīng)用于航空航天和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。SLM成形過程中熔體冷速極快,該過程可大幅提升合金元素的固溶度,從而有效增加固溶強(qiáng)化和/或第二相強(qiáng)化效果;诖,本論文在傳統(tǒng)Al-Mg-Sc-Zr合金成分的基礎(chǔ)上(4.1~6.1Mg、0.2~0.25Sc、0.06~0.2Zr),分別提高合金化元素Sc、Zr和Mg的含量,制備了高Sc、Zr含量和高M(jìn)g含量的2種Al-Mg-Sc-Zr合金,系統(tǒng)研究了不同制備工藝和時(shí)效參數(shù)對(duì)這2種Al-Mg-Sc-Zr合金組織和力學(xué)性能的影響,主要結(jié)果如下:在SLM成形高Sc、Zr含量Al-4.55Mg-0.47Sc-0.31Zr合金中,在激光功率相同時(shí),其相對(duì)密度隨激光掃描速度的增加而降低,最大約為95.1%。成形態(tài)樣品的顯...
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
選擇性激光熔化(SLM)技術(shù)原理圖
江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4一,交貨周期縮短30%[54]。圖1.2羅·羅公司SLM成形飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件Fig.1.2LuoLuoSLMformingaircraftengineparts在生物醫(yī)療方面,由于SLM技術(shù)適合零件的小批量生產(chǎn),并且受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制較小,所以被廣泛的應(yīng)用于一些人體骨骼或其他器官的制備。其中由于鈦合金具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)秀的耐腐蝕性和良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用在生物植入體中,其中應(yīng)用最廣泛的是材料為Ti-6Al-4V合金[55]。圖1.3為SLM制備的頭顱骨骼。圖1.3SLM成形頭部骨骼Fig.1.3SLMformingheadbones1.2.3鋁合金激光增材制造目前雖然SLM技術(shù)逐漸受到重視,但是,國內(nèi)外對(duì)SLM成形金屬材料的
江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4一,交貨周期縮短30%[54]。圖1.2羅·羅公司SLM成形飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件Fig.1.2LuoLuoSLMformingaircraftengineparts在生物醫(yī)療方面,由于SLM技術(shù)適合零件的小批量生產(chǎn),并且受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制較小,所以被廣泛的應(yīng)用于一些人體骨骼或其他器官的制備。其中由于鈦合金具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)秀的耐腐蝕性和良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用在生物植入體中,其中應(yīng)用最廣泛的是材料為Ti-6Al-4V合金[55]。圖1.3為SLM制備的頭顱骨骼。圖1.3SLM成形頭部骨骼Fig.1.3SLMformingheadbones1.2.3鋁合金激光增材制造目前雖然SLM技術(shù)逐漸受到重視,但是,國內(nèi)外對(duì)SLM成形金屬材料的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光選區(qū)熔化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 姜海燕,林衛(wèi)凱,吳世彪,陳杰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(05)
[2]鋁合金選區(qū)激光熔化精密成形及其在航空領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 甘武奎,彭金貴,李仕豪,夏文強(qiáng),汪志太,徐志鋒. 航空制造技術(shù). 2019(16)
[3]稀土元素Gd對(duì)Al-Si-Mg鑄造合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉文祎,徐聰,劉茂文,肖文龍,馬朝利. 材料工程. 2019(06)
[4]激光選區(qū)熔化成形AlSi10Mg鋁合金粉末特性研究[J]. 鞏維艷,沙治波,王震,王哲,蔣疆,祁俊峰. 新技術(shù)新工藝. 2018(12)
[5]選區(qū)激光熔化成形AlSi10Mg組織與拉伸性能的各向異性研究[J]. 侯偉,陳靜,儲(chǔ)松林,王修專,楊志逸,張毓祺,滕偉斌. 中國激光. 2018(07)
[6]增材制造技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 閆雪,阮雪茜. 航空制造技術(shù). 2016(21)
[7]新型Al-Mg-Sc-Zr和Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的研究進(jìn)展[J]. 徐國富,彭小燕,段雨露,曹曉武,鄧英,尹志民. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]3D打印材料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競興,吳海全. 航空材料學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]3D打印技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 譚立忠,方芳. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2016(04)
[10]鋁合金激光選區(qū)熔化成形技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 董鵬,李忠華,嚴(yán)振宇,黃超,梁曉康,何京文,陳濟(jì)輪,王國慶. 應(yīng)用激光. 2015(05)
博士論文
[1]金屬粉末選擇性激光熔化成形的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究[D]. 李瑞迪.華中科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]ZL114A鋁合金粉末的選區(qū)激光熔化成形工藝研究[D]. 肖波.南昌航空大學(xué) 2017
[2]選區(qū)激光熔化成型醫(yī)用Ti-6Al-4V合金的組織和性能研究[D]. 蔣軍杰.重慶大學(xué) 2015
本文編號(hào):3315548
【文章來源】:江蘇科技大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
選擇性激光熔化(SLM)技術(shù)原理圖
江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4一,交貨周期縮短30%[54]。圖1.2羅·羅公司SLM成形飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件Fig.1.2LuoLuoSLMformingaircraftengineparts在生物醫(yī)療方面,由于SLM技術(shù)適合零件的小批量生產(chǎn),并且受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制較小,所以被廣泛的應(yīng)用于一些人體骨骼或其他器官的制備。其中由于鈦合金具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)秀的耐腐蝕性和良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用在生物植入體中,其中應(yīng)用最廣泛的是材料為Ti-6Al-4V合金[55]。圖1.3為SLM制備的頭顱骨骼。圖1.3SLM成形頭部骨骼Fig.1.3SLMformingheadbones1.2.3鋁合金激光增材制造目前雖然SLM技術(shù)逐漸受到重視,但是,國內(nèi)外對(duì)SLM成形金屬材料的
江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文4一,交貨周期縮短30%[54]。圖1.2羅·羅公司SLM成形飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件Fig.1.2LuoLuoSLMformingaircraftengineparts在生物醫(yī)療方面,由于SLM技術(shù)適合零件的小批量生產(chǎn),并且受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制較小,所以被廣泛的應(yīng)用于一些人體骨骼或其他器官的制備。其中由于鈦合金具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)秀的耐腐蝕性和良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用在生物植入體中,其中應(yīng)用最廣泛的是材料為Ti-6Al-4V合金[55]。圖1.3為SLM制備的頭顱骨骼。圖1.3SLM成形頭部骨骼Fig.1.3SLMformingheadbones1.2.3鋁合金激光增材制造目前雖然SLM技術(shù)逐漸受到重視,但是,國內(nèi)外對(duì)SLM成形金屬材料的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光選區(qū)熔化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 姜海燕,林衛(wèi)凱,吳世彪,陳杰. 機(jī)械工程與自動(dòng)化. 2019(05)
[2]鋁合金選區(qū)激光熔化精密成形及其在航空領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 甘武奎,彭金貴,李仕豪,夏文強(qiáng),汪志太,徐志鋒. 航空制造技術(shù). 2019(16)
[3]稀土元素Gd對(duì)Al-Si-Mg鑄造合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 劉文祎,徐聰,劉茂文,肖文龍,馬朝利. 材料工程. 2019(06)
[4]激光選區(qū)熔化成形AlSi10Mg鋁合金粉末特性研究[J]. 鞏維艷,沙治波,王震,王哲,蔣疆,祁俊峰. 新技術(shù)新工藝. 2018(12)
[5]選區(qū)激光熔化成形AlSi10Mg組織與拉伸性能的各向異性研究[J]. 侯偉,陳靜,儲(chǔ)松林,王修專,楊志逸,張毓祺,滕偉斌. 中國激光. 2018(07)
[6]增材制造技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 閆雪,阮雪茜. 航空制造技術(shù). 2016(21)
[7]新型Al-Mg-Sc-Zr和Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的研究進(jìn)展[J]. 徐國富,彭小燕,段雨露,曹曉武,鄧英,尹志民. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2016(08)
[8]3D打印材料應(yīng)用和研究現(xiàn)狀[J]. 王延慶,沈競興,吳海全. 航空材料學(xué)報(bào). 2016(04)
[9]3D打印技術(shù)及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 譚立忠,方芳. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2016(04)
[10]鋁合金激光選區(qū)熔化成形技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 董鵬,李忠華,嚴(yán)振宇,黃超,梁曉康,何京文,陳濟(jì)輪,王國慶. 應(yīng)用激光. 2015(05)
博士論文
[1]金屬粉末選擇性激光熔化成形的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究[D]. 李瑞迪.華中科技大學(xué) 2010
碩士論文
[1]ZL114A鋁合金粉末的選區(qū)激光熔化成形工藝研究[D]. 肖波.南昌航空大學(xué) 2017
[2]選區(qū)激光熔化成型醫(yī)用Ti-6Al-4V合金的組織和性能研究[D]. 蔣軍杰.重慶大學(xué) 2015
本文編號(hào):3315548
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