相對(duì)傳統(tǒng)鋁合金,鋁鋰合金具有更高的比強(qiáng)度和比剛度,此外,鋁鋰合金還具有低溫性能、耐腐蝕性等一系列優(yōu)勢(shì),在航天航空領(lǐng)域逐漸替代傳統(tǒng)鋁合金的使用,考慮到傳統(tǒng)的加工方式越來(lái)越難以適應(yīng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)激光選區(qū)熔化(Selective laser melting,SLM)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)件的制備不僅可以縮短結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造周期,也可以有效降低成本。然而,目前進(jìn)行SLM制備鋁鋰合金的研究非常缺乏,因此本文以2195鋁鋰合金粉末為對(duì)象,研究了2195鋁鋰合金的成形質(zhì)量、缺陷形成機(jī)制以及組織性能,針對(duì)缺陷形成機(jī)理,采用了Zr合金化以及(Er-Zr)復(fù)合合金化的方式SLM成形Al-Li合金,以達(dá)到裂紋缺陷消除的目的。為探索有效的SLM成形Al-Li合金工藝,在較大的工藝參數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行了SLM成形Al-Li合金過(guò)程,研究了不同工藝參數(shù)對(duì)致密度的影響規(guī)律,并綜合分析得到了高致密度試樣的成形工藝區(qū)間,即掃描間距為90μm,低功率(80-160W)以及低掃描速度(60-100mm/s),最優(yōu)致密度達(dá)到99.97%。對(duì)SLM成形Al-Li合金塊體試樣表面成形質(zhì)量研究發(fā)現(xiàn),表面普遍存在飛濺、表面浮渣以及在表面呈縱橫交錯(cuò)...

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 鋁鋰合金的發(fā)展及應(yīng)用
    1.3 激光選區(qū)熔化技術(shù)概述
        1.3.1 激光選區(qū)熔化技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.3.2 SLM技術(shù)工藝參數(shù)選取
    1.4 Al-Li合金及鋁合金激光選區(qū)熔化成形現(xiàn)狀
        1.4.1 Al-Li合金增材制造研究現(xiàn)狀
        1.4.2 2XXX及7XXX鋁合金SLM成形現(xiàn)狀
        1.4.3 鋁合金復(fù)合微合金化方法
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備與SLM制備過(guò)程
        2.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 制備方法
    2.3 分析測(cè)試方法
        2.3.1 致密度分析
        2.3.2 表面形貌及金相分析
        2.3.3 X射線衍射物相分析(XRD)
        2.3.4 SEM掃描電鏡分析
        2.3.5 硬度性能測(cè)試
第3章 激光選區(qū)熔化溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)分析
    3.1 引言
    3.2 溫度場(chǎng)模型描述
        3.2.1 溫度控制方程
        3.2.2 熱源模型
    3.3 應(yīng)力場(chǎng)模型描述
    3.4 邊界條件和初始條件
    3.5 SLM模型網(wǎng)格劃分
    3.6 材料屬性的加載
    3.7 模擬結(jié)果的驗(yàn)證
第4章 SLM制備鋁鋰合金塊體試樣質(zhì)量分析
    4.1 SLM制備鋁鋰合金致密度分析
        4.1.1 SLM成形鋁鋰合金工藝設(shè)計(jì)
        4.1.2 Al-Li合金致密度分析
    4.2 SLM成形Al-Li合金缺陷分析
        4.2.1 SLM成形Al-Li合金表面缺陷
        4.2.2 SLM成形鋁鋰合金側(cè)面缺陷分析
        4.2.3 裂紋形成機(jī)理
        4.2.4 裂紋抑制方法
    4.3 本章小結(jié)
第5章 微合金化SLM成形2195鋁鋰合金質(zhì)量分析
    5.1 Zr合金化后成形質(zhì)量分析
        5.1.1 Zr微合金化SLM成形鋁鋰合金致密度分析
        5.1.2 Zr合金化后組織缺陷分析
    5.2 Er-Zr復(fù)合合金化后成形質(zhì)量分析
        5.2.1 Er-Zr復(fù)合合金化后致密度分析
        5.2.2 Er-Zr復(fù)合合金化SLM成形鋁鋰合金缺陷分析
    5.3 Zr微合金化對(duì)SLM制備2195鋁鋰合金組織和性能影響
        5.3.1 Zr合金化后的組織分析
        5.3.2 Zr合金化前后硬度分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3851891