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应用激光2025年第08期:多光束激光选区熔化AlSi10Mg合金工艺、组织及性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张长春;张军利;倪允强;孙玉成;李华;孟晓曦;

单位:潍柴动力股份有限公司;

摘要:采用响应曲面法研究了多光束激光选区熔化成形AlSi10Mg合金的成形工艺、单光束区的组织及性能差异,并对单、双光束区的成形质量进行了比较分析。结果表明:在层厚30μm的情况下,AlSi10Mg的成形工艺窗口较宽,激光功率和扫描间距对致密度影响较扫描速度更加显著。在最优参数下,不同单光束区试样致密度均≥99.9%,显微组织及力学性能没有明显的差异,各区域能达到很好的一致性。与水平试样相比,竖直试样的屈服强度和延伸率略低。双光束区采用交错拼接方式成形,可以显著降低台阶效应,得到和单光束区一致的表面粗糙度及力学性能。SLM成形AlSi10Mg合金的热处理温度选择在280℃附近比较合适,240℃保温2 h是力学性能发生显著变化的拐点,以此为分界点建立的硬度-屈服强度分段函数式,能够很好地预测屈服强度。热处理对力学性能的改变主要是由于热处理改变了组织中Si相导致。热处理使SLM成形AlSi10Mg合金强度下降、塑性提高,实现不同的强塑性匹配。

关键词:多光束;;AlSi10Mg;;工艺;;缺陷;;组织;;性能