發(fā)布時(shí)間：2020-12-30 04:09

　　選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)是一種近年來(lái)迅速發(fā)展的增材制造技術(shù)。利用計(jì)算機(jī)構(gòu)建三維模型,使用激光束來(lái)熔化金屬粉末,通過(guò)材料堆積直接形成高性能的復(fù)雜金屬零部件。AlSi10Mg合金是應(yīng)用最廣的鑄造鋁合金之一,廣泛的應(yīng)用在航空航天,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等領(lǐng)域。本論文利用選擇性激光熔化技術(shù)制備AlSi10Mg成形件,研究相對(duì)較高的激光功率下的成形工藝及隨后的熱處理工藝對(duì)材料組織和性能的影響,結(jié)果表明:成形件的致密度隨著掃描速度和掃描間距的增加而降低;為得到高致密度的零件,選用小的掃描間距和層厚,所選擇的工藝參數(shù)區(qū)間:激光功率350 W,激光掃描間距0.06⁰.08 mm,激光掃描速度1200¹400 mm/s,粉末層厚30μm。SLM制備的AlSi10Mg合金試樣的微觀組織由細(xì)小的等軸狀α-Al基體晶粒以及基體晶粒間（α-Al+Si）的共晶組織構(gòu)成。高能激光作為熱源,形成的α-Al基體中固溶了過(guò)飽和的Si元素,同時(shí)α-Al基體的晶粒尺寸小于1μm。成形件由多道多層熔化而形成,單個(gè)熔池和搭接區(qū)顯微組織中能區(qū)分為細(xì)晶區(qū)（熔池中部）、粗晶區(qū)（熔池與熔池交界以及重熔... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

選擇性激光熔化流程圖

第一章 緒論勢(shì)就體現(xiàn)了出來(lái)，該技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外都收到了重點(diǎn)的關(guān)注。NASA 航天局從德國(guó)購(gòu)買(mǎi)了最新的選擇性激光熔化成形設(shè)備為航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造金屬零部件，歐洲空客公司采用選擇性激光熔化技術(shù)將制備的金屬零件應(yīng)用在空客 A35客機(jī)上[15]。生物醫(yī)學(xué)上，德國(guó) Fraunhofer 技術(shù)研究院聯(lián)合 Realizer 公司成功的使用 SLM 技術(shù)制備出了可替換的鈦合金頭蓋骨、關(guān)節(jié)窩等移植體，如圖 1.2 所示[16]，這些生物移植體一般是多孔以及薄壁零件，如果利用傳統(tǒng)方法制造是根本無(wú)法完成的。而利用選擇性激光熔化技術(shù)可以快速地制造此類比較復(fù)雜的零件。Zhang LC 等人[17]也利用選擇性激光熔化技術(shù)制備得到了鈦合金的膝關(guān)節(jié)連結(jié)件，無(wú)需后處理，致密度可達(dá) 99以上。重慶大學(xué)的周志強(qiáng)等[18]使用 TC4 材料采用選擇性激光熔化技術(shù)來(lái)制備多孔材料，改善了 TC4 材料在臨床醫(yī)學(xué)上表現(xiàn)出的“應(yīng)力屏蔽”現(xiàn)象。a b

圖 1.3Al-Si 合金的二元相圖[33]Fig 1.3 Eutectic region of an Al-Si phase diagram[33]能是由合金中 Si 的大小和分布來(lái)決定，傳冷卻速度緩慢導(dǎo)致合金中 Si 是以板狀或者基體割裂，而且還會(huì)導(dǎo)致合金的機(jī)械性能下發(fā)現(xiàn)改善 Al-Si 合金的機(jī)械性能變質(zhì)處理是添加能夠抑制 Si 的長(zhǎng)大或者改變 Si 的生長(zhǎng)從而得到晶粒細(xì)小的組織。當(dāng)前慣用的變質(zhì)因?yàn)?Na 本身與 Al 是互不相溶的，這樣在合具有薄膜狀的 NaSi。NaSi 的形成會(huì)減慢 SSi 的形核速度就會(huì)慢下來(lái)，而 Al 形核的速制[38]。Sr 作為變質(zhì)劑時(shí)，它的加入量和加且對(duì) Si 的組織形貌產(chǎn)生一定影響[39]。雖然使合金的晶粒細(xì)化，但是這些元素的加入一于環(huán)境來(lái)說(shuō)也是一個(gè)負(fù)擔(dān)，另一方面變質(zhì)劑

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]熱處理對(duì)選區(qū)激光熔化成形AlSi10Mg合金顯微組織及力學(xué)性能的影響[J]. 余開(kāi)斌,劉允中,楊長(zhǎng)毅.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2018(03)
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[5]選擇性激光熔化技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊佳,郭洪鋼,譚建波.  河北工業(yè)科技. 2017(04)
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[7]選區(qū)激光熔化成形Al-Si合金及其裂紋形成機(jī)制研究[J]. 王夢(mèng)瑤,朱海紅,祁婷,張虎,曾曉雁.  激光技術(shù). 2016(02)
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[9]國(guó)內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜合態(tài)勢(shì)研究[J]. 孫智強(qiáng).  江蘇科技信息. 2014(08)
[10]3D打印材料的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 杜宇雷,孫菲菲,原光,翟世先,翟海平.  徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)

博士論文
[1]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2014
[2]選擇性激光熔化成形金屬零件性能研究[D]. 王黎.華中科技大學(xué) 2012

碩士論文
[1]選擇性激光熔化成形TC4材料生物應(yīng)用性研究[D]. 周志強(qiáng).重慶大學(xué) 2015
[2]Ti合金選擇性激光熔化成型關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張曉博.陜西科技大學(xué) 2015
[3]選區(qū)激光成形用18Ni-300粉末特性及成形件組織結(jié)構(gòu)的研究[D]. 康凱.重慶大學(xué) 2014



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