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应用激光2025年第07期:激光选区熔化成形Al-Cu-Mg合金的缺陷及组织性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马明明;王慧儒;乔雨;刘伟军;卞宏友;

单位:沈阳工业大学机械工程学院;

摘要:Al-Cu-Mg合金具有轻质、高比强度、耐蚀耐磨性良好等特点,被广泛应用于航空航天和汽车领域。基于激光选区熔化(selective laser melting, SLM)技术制备了Al-Cu-Mg合金试样,研究工艺参数对SLM成形Al-Cu-Mg合金的缺陷、组织及耐腐蚀性的影响,获得最优工艺参数,并探明裂纹生成机理。结果表明,当激光功率300 W、扫描速度1 400 mm/s(E_v=59.5 J/mm~3)时,试样成形质量最好,孔密度及裂纹密度较低。SLM成形Al-Cu-Mg合金的显微组织中析出了灰白色点状的Al_2Cu相,且成形过程中发生了溶质偏析,Cu元素在晶界处富集。成形过程中产生的柱状晶和柱状晶的长大是产生裂纹和裂纹跨熔池生长的主要原因,溶质的偏析在一定程度上影响了裂纹的产生。试样内部缺陷对试样的耐腐蚀性影响较大,对于成形质量最好的试样,其表面腐蚀坑最小,耐腐蚀性最好。

关键词:激光选区熔化;;Al-Cu-Mg合金;;显微组织;;裂纹机理;;耐腐蚀性

基金资助:国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项课题(2022YFB4602202,2022YFB4602402)