7075铝合金及其复合材料的选择性激光熔化成形的研究

发布时间：2021-09-01 07:01

　　7075铝合金具有高强度、高比刚度、易于加工、耐腐蚀性能好等优点,是航空航天工业中主要的结构材料之一。传统制造工艺难以制备三维形状复杂、难以较短周期下实现个性化定制工程零件,且存在生产周期长、模具制造成本高等局限性。因此本文研究了选择性激光熔化成形（Selective Laser Melting,SLM）7075铝合金的工艺参数、显微组织和力学性能,并分析7075铝合金选择性激光熔化成形裂纹产生的原因。采用往7075铝合金粉末中混入TiB₂亚微米粉末制备铝基复合材料,以达到消除裂纹、提高性能的目的。首先,通过实验探究了7075铝合金SLM成形工艺对致密度、组织性能的影响,发现7075铝合金SLM成形试样的致密度随着激光能量密度的升高而迅速增大,当激光能量密度达到118J/mm³时,成形试样的致密度趋于一个稳定的数值,其值为97.2%。此外,不同工艺参数的重熔扫描策略能够改善SLM成形试样表面质量,得到表面熔道连续的试样;采用分小块扫描策略发现,小块边长越小越有利于得到表面平整的成形试样,并且其致密度也越高,小块边长为0.5mm时,致密度可达9... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

选择性激光熔化成形（SLM）原理图

第二章 试验材料与方法第二章 试验材料与方法2.1 试验用材料本文采用的SLM成形用金属粉末为组合雾化法制备的7075铝合金粉末及原位反法制备的纯度为 99.9%亚微米级的 TiB2。7075 铝合金粉末形貌如图 2-1 所示，可知粉的球形度较高，只有少数粉末呈不规则形状，且只有部分粉末表面粘附有卫星颗粒。1（b）可看出粉末表面的枝晶组织和胞状晶组织。粉末的粒径分布如图 2-1（c）所示粉末的平均粒径为 d0.5=40.187μm，粒径主要分布在 20-70μm。粉末的主要化学成分如2-1 所示，粉末含氧量<0.05%，满足 SLM 成形对粉末含氧量的要求。实验用到的 TiB

表 2-1 7075 铝合金粉末主要化学成分Table 2-1 Chemical components ofAl7075用复合粉末材料为 7075 铝合金粉末和亚微米 TiB2粉末微米粉末按照实验设定的质量比进行混合，混合采用行星南京南大仪器有限公司，装置如图 2-2 所示）及卧式机械粉过程在都在氩气氛围保护下进行，确保粉末不被氧化近球形态和 TiB2亚微米颗粒与 7075 铝合金粉末的均匀为：所用球磨介质为直径为 6mm、8mm、20mm 的不锈止球磨罐内温度过高，球磨混合 30 分钟后空冷 10 分钟降采取不降温操作。Si Mg Cr Zn Fe Ti Cu <0.01 2.46 0.22 5.45 <0.10 <0.05 1.62 <0.1


本文编号：3376502