基材冷却状态对激光沉积AlSi10Mg合金成形质量的影响

发布时间：2022-02-09 11:33

　　为研究基材冷却状态对激光沉积成形AlSi10Mg合金质量和性能的影响,在不同冷却条件下沉积成形AlSi10Mg合金试样。利用温度测量系统、金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机对成形过程中温度演变和成形后试样宏观形貌、组织状态、拉伸性能等进行分析。结果表明:合理的基体冷却温度会使沉积效率提升,缺陷率降低;改变冷却条件可以使沉积层组织发生显著变化,内部的枝晶间距明显减小。优化冷却条件后沉积试样的屈服强度和抗拉强度较无冷却条件下的分别提升了约4%和7%,其断裂方式均为韧性断裂。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

AlSi10Mg粉末的扫描电子显微镜(SEM)图

激光沉积成形的工艺参数为激光光斑直径为3 mm,激光功率为2000 W,扫描速度为5 mm/s,送粉速率为1.9 g/min。铝合金对激光具有较高的反射率,为了保护光路和镜组,因此在实验过程中保持激光入射方向与扫描方向的夹角为98°。分别设置三种基板冷却温度和三种层间停顿(冷却)时间进行典型试样的正交沉积实验,每试样沉积12层,图2为沉积过程示意图,图3为实验过程照片。样品用于观察沉积层内部孔隙缺陷情况及微观组织结构。各试样对应的冷却条件如表2所示。图3 实验装置和LDMD实验图。

图2 单道试样LDMD示意图表2 各试样所对应的冷却温度和冷却时间Table 2 Cooling temperature and cooling time ofeach sample Specimen Temperature of cooling /℃ Dwell time /s Ⅰ-1 15 Ⅰ-2 10 10 Ⅰ-3 5 Ⅱ-1 15 Ⅱ-2 20 10 Ⅱ-3 5 Ⅲ-1 15 Ⅲ-2 10 Ⅲ-3 5

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔化沉积AlSi10Mg及气孔对力学性能的影响[J]. 李俐群,王宪,曲劲宇,陶汪.  中国表面工程. 2019(03)
[2]激光熔化沉积Ti6Al4V/Inconel625梯度耐高温涂层组织演变行为研究[J]. 季霄,孙中刚,唱丽丽,常辉,邢飞.  中国激光. 2019(11)
[3]高沉积率激光熔覆沉积GH4169合金的微观组织与拉伸性能[J]. 李祚,隋尚,袁子豪,李浩胜,陈静,林鑫.  中国激光. 2019(01)
[4]激光立体成形AlSi10Mg合金的微观组织及力学性能[J]. 丁莹,杨海欧,白静,魏雷,陈静,林鑫.  中国表面工程. 2018(04)
[5]激光沉积修复ZL114A铝合金的组织及力学性能[J]. 钦兰云,庞爽,杨光,王超,王维.  稀有金属材料与工程. 2017(06)
[6]激光沉积修复ZL114A铝合金组织和力学性能分析[J]. 钦兰云,庞爽,杨光,王超,王维.  中国激光. 2016(12)
[7]激光熔化沉积4045铝合金显微组织及显微硬度[J]. 陈永城,张述泉,田象军,王华明.  中国激光. 2015(03)
[8]航空铝合金的发展回顾与展望[J]. 杨守杰,戴圣龙.  材料导报. 2005(02)



本文编号：3616932