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作者:肖罡;李伟奇;詹海鸿;谢莉;刘筱;杨钦文;
单位:湖南科技大学机电工程学院;江西铜业技术研究院有限公司;中南大学机电工程学院;湖南大学机械与运载工程学院;
摘要:分别以3种不同的混粉比例将Al-Mg-Sc-Zr合金(HS5501)与Al-Zn20合金粉末进行混合(分别采用Al-Zn Mixed-L、Al-Zn Mixed-M和Al-Zn Mixed-H表示Al-Zn20合金粉末低、中、高这3种比例),通过激光熔化沉积设备制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金,分析了激光熔化沉积工艺及合金粉末混粉比例对制备Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金元素烧损的影响。结果表明:通过激光熔化沉积设备混合合金粉末,成功制备了新型Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金试样,各合金元素分布均匀,并未出现元素偏析现象,但试样内出现Zn和Mg元素烧损和明显孔洞缺陷,不同质量比的Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的孔隙率随扫描速度的降低呈现上升趋势,相同工艺参数下,Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金的孔隙率随混粉比例的增加整体呈现上升趋势。激光熔化沉积过程中形成的孔洞缺陷主要是由于熔池中残留的惰性气体或低熔点元素烧损产生金属蒸气未能及时逸出,被保留在熔池内部而形成光滑的圆形孔洞。激光熔化沉积过程中,Zn和Mg元素的烧损量与合金成分和激光能量密度直接相关,主要受合金η(MgZn_2)相和Al_3(Sc, Zr)相析出及其热稳定性的综合影响,以及熔池区域的热量累积和低熔点元素烧损汽化产生的金属烟雾阻碍激光对熔池直接作用的综合影响。
关键词:激光熔化沉积;;Al-Zn-Mg-Sc-Zr合金;;元素烧损
基金资助:国家自然科学基金面上项目(52471055);; 江西省杰出青年基金资助项目(20224ACB218002);; 江西省高层次高技能领军人才培养工程资助项目;; 湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ30252; 2023JJ30262);; 湖南省教育厅科研项目(21B0471)