ZrH 2 /AA6060复合粉末的激光选区熔化成形工艺与组织性能

发布时间：2023-04-20 05:22

　　6XXX系列铝合金属于Al-Mg-Si系合金,是可热处理强化铝合金,具有优良的焊接性和耐蚀性,比强度高,表面着色后美观,无应力腐蚀开裂倾向等优点。然而,由于6XXX系列铝合金的凝固温度区间较宽,使其在SLM成形过程中易出现热裂纹、孔洞等缺陷,迄今为止激光选区熔化成形6XXX系列铝合金的研究鲜见报道且成形件的力学性能较差。添加Zr元素可显著改善变形铝合金的SLM成形性,细化晶粒并抑制热裂。因此,本文采用低能球磨法制备ZrH₂/AA6060复合粉末,研究了ZrH₂/AA6060复合粉末激光选区熔化成形的工艺参数、显微组织与力学性能,旨在为SLM成形高致密、良好性能的6XXX系列铝合金零件提供一定的技术参考。采用低能球磨工艺在125r/min-3h时制备出亚微米ZrH₂均匀分散于铝合金基体表面的ZrH₂/AA6060复合粉末,球磨后粉末的球形度和含氧量变化较小。在SLM成形过程中添加ZrH₂能够提高复合粉末对激光能量的吸收率,显著提升成形试样的致密度。随着ZrH₂

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 激光选区熔化技术概述
        1.2.1 SLM技术原理
        1.2.2 SLM技术特点
    1.3 激光选区熔化技术的研究现状
        1.3.1 激光选区熔化成形工艺研究及优化
        1.3.2 激光选区熔化成形铝合金的研究现状
    1.4 研究目的及意义、研究内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 课题来源
第二章 实验方法及过程
    2.1 实验原材料
    2.2 低能球磨制备ZrH₂/AA6060 复合粉末工艺及其设备
    2.3 激光选区熔化成形设备
    2.4 热处理实验
    2.5 材料的分析测试方法
        2.5.1 粉末粒度分析
        2.5.2 致密度测试
        2.5.3 表面粗糙度测试
        2.5.4 X射线衍射物相分析(XRD)
        2.5.5 组织分析
        2.5.6 差示扫描量热法(DSC分析)
        2.5.7 显微硬度测试
        2.5.8 拉伸性能测试
        2.5.9 EBSD表征
第三章 激光选区熔化成形含Zr的6060 铝合金工艺研究
    3.1 低能球磨制备亚微米ZrH₂/AA6060 复合粉末
    3.2 激光功率对SLM成形含Zr的6060 铝合金致密度的影响
    3.3 扫描速率对SLM成形含Zr的6060 铝合金致密度的影响
    3.4 预热温度对SLM成形含Zr的6060 铝合金致密度和显微组织的影响
    3.5 ZrH₂ 添加量对SLM成形含Zr的6060 铝合金致密度和显微组织的影响
    3.6 SLM成形含Zr的6060 铝合金试样的表面质量
    3.7 本章小结
第四章 激光选区熔化成形含Zr的6060 铝合金的显微组织及力学性能
    4.1 SLM成形含Zr的6060 铝合金的显微组织及物相分析
        4.1.1 XOZ截面的显微组织形貌
        4.1.2 XOY截面的显微组织形貌
        4.1.3 物相分析
    4.2 SLM成形含Zr的6060 铝合金的织构分析
    4.3 SLM成形含Zr的6060 铝合金的力学性能
        4.3.1 硬度对比分析
        4.3.2 拉伸性能对比分析
        4.3.3 断口形貌对比分析
    4.4 本章小结
第五章 SLM成形含Zr的6060 铝合金的热处理工艺研究
    5.1 实验过程
    5.2 SLM成形含Zr的6060 铝合金固溶处理工艺的确定
        5.2.1 固溶温度的确定
        5.2.2 固溶时间的确定
    5.3 SLM成形含Zr的6060 铝合金时效工艺的确定
    5.4 时效后含Zr的6060 铝合金的显微组织与力学性能
        5.4.1 时效后含Zr的6060 铝合金的力学性能
        5.4.2 时效后的组织
    5.5 本章小结
全文结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3794970