选区激光熔化成形ZL205A合金工艺及性能研究

利用选区激光熔化(SLM)技术制备了ZL205A合金,研究了激光能量密度对SLM成形试样显微组织和力学性能的影响。结果表明,ZL205A合金粉末SLM成形试样中微观组织分为3个区域:细晶区、热影响区(HAZ)和粗晶区。在一定的范围内,随着能量密度增大,ZL205A合金粉末SLM成形试样的抗拉强度和屈服强度都先增加后减小。当能量密度为104.20J/mm3时,SLM成形ZL205A合金试样的抗拉强度、屈服强度达到最大,分别为289、230MPa,此时伸长率为4.2%。     

2024铝合金粉末选区激光熔化成形工艺研究

采用自主研发的金属增材制造设备对2024铝合金粉末进行了选区激光熔化成形,研究了不同工艺参数下该合金的显微组织及室温拉伸性能。结果表明,激光功率为260 W,扫描速度900 mm/s,扫描间隔0.12 mm时,2024铝合金显微组织细小,结构致密,抗拉强度为372 MPa,伸长率为6.1%,具有较高的室温力学性能。     

选区激光熔化成形铝合金材料体系研究进展

铝合金是工业生产中运用最为广泛的金属材料,高比强度、良好的耐蚀性使其适用于生产各种复杂结构件。选区激光熔化技术不仅具有定制化成形能力,高加工精度与短生产周期也可大幅推进铝合金构件的成形与应用。本文介绍了近年来选区激光熔化铝合金的研究进展,简述了选区激光熔化技术所生产铝合金的工艺缺陷及形成机理,聚焦于不同合金的组织演变和力学性能,着重分析不同合金体系下元素对微观形貌的影响及强化效应。针对选区激光熔化铝合金的应用现状与存在壁垒,指出实现普及的关键在于通过成分设计实现成形性能与力学性能的平衡。     

选区激光熔化成形工艺对2024铝合金组织性能的影响

采用选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术成形了2024铝合金,研究了扫描间隔对显微组织及室温力学性能的影响。结果表明:扫描间隔0.12 mm时,2024铝合金显微组织细小,硬度达124 HB,抗拉强度为372 MPa,具有较高的室温力学性能。     

钽的激光选区熔化成形工艺研究

通过一系列实验探究难熔金属钽的激光选区熔化(Selective?Laser?Melting,SLM)成形工艺,分别选取不同激光功率、扫描速度和扫描间距,进行了单道实验、单层实验以及块体实验.结果表明,SLM成形钽最优工艺参数为激光功率300?W,扫描速度50?mm/s.针对SLM过程中钽层出现不同程度的开裂现象,从热传...     

316不锈钢选区激光熔化成形工艺优化

针对316不锈钢材料,以精度、表面质量和致密度为优化目标,在选区激光熔化3D打印设备上进行了工艺单因素和多因素寻优试验。分析了实验数据,得出了合理的成形工艺方案。运用该方案,基于复杂三维实体造型,加工出了316不锈钢成形件。经检测,复杂成形件的精度、质量和致密度被优化。     

选区熔化成形铝合金技术研究进展

概述了选区熔化成形铝合金的技术特点及研究进展;总结了当前铝合金选区熔化成形技术存在的问题及解决措施;介绍了选区熔化成形铝合金后的处理工艺;提出了今后选区熔化铝合金成形技术的研究方向。     

ZL114A铝合金盘条连铸连轧成形研究

分析并建立了ZL114A铝合金盘条连铸连轧工艺。线材组织分析表明,线材边部晶粒尺寸明显小于心部晶粒尺寸。随着轧制的进行,线材横截面心部晶粒逐渐细化,纵截面晶粒沿变形方向逐渐被拉长,第二相的分布也由沿晶界分布变为沿变形方向分布。焊接试验结果表明,ZL114A铝合金连铸连轧工艺可以用于焊丝坯料的生产。     

ZL114A铝合金铸件补焊工艺研究

针对ZL114A铝合金铸件产生的铸造缺陷,采用氩弧焊技术和适宜的操作方式,实现了挽救产品的目的。结果表明,该工艺过程有效保证了ZL114A铝合金铸件的补焊品质,满足了使用要求。     

ZL114A铝合金壳体铸造工艺研究

以ZL114A铝合金复杂壳体铸件为对象,介绍了壳体铸件的研制过程。从铸件设计、铸造工艺设计、内部品质控制、性能控制及尺寸控制等方面入手,结合数值模拟技术等,最终缩短了铸件研制时间,获得了内部品质、力学性能和尺寸精度等均满足设计要求的优质铝合金壳体铸件。     

激光选区熔化成形Cu-Al-Mn-La形状记忆合金

采用激光选区熔化技术成形Cu-Al-Mn-La合金,成形过程中合金粉末逐层叠加并经历快速熔化凝固的过程,使得合金的组织与铸造中不同,性能得到了改善。通过对微观组织分析,试样在熔敷道中心至边界依次分布着细晶区、过渡区和等轴晶区,同时存在马氏体结构;物相分析可知试样中含有β1母相和马氏体相,纳米压痕分析显示试样的纳米硬度为(4.33±0.17)GPa,杨氏模量为(122±8)GPa。     

选区激光熔化成形控制系统设计

为有效推进选区激光熔化成形技术的推广与应用,在功能需求分析基础上,结合.NET C#和FreeCAD平台,提出一种选区激光熔化成形控制系统软件设计。该系统以开源几何模型软件Free CAD+Visual Studio.NET(C#)2010为平台,设计了标准的CAD几何对象管理数据结构,具有CAD/CAM三维零件实体模型数据处理模块和良好的人机交互功能模块。股骨假体零件的加工试验结果表明,所提出的选区激光熔化成形控制系统运行良好,具有较好的成形工艺精度。     

TA15钛合金选区激光熔化成形工艺研究

采用选区激光熔化技术增材制造了TA15钛合金。结果表明,随着激光功率、激光扫描速率、扫描道间距的增加,TA15试样的致密度均呈显先增大后减小的趋势;作用于粉床的激光能量密度是一个较好的工艺参数判据,低能量密度下,由于粉末不能完全熔化通常会出现不规则熔合不良型孔洞;高能量密度下因气体析出和裹陷而出现圆形气孔;在60～127 J/mm³的中等能量密度下可得到致密度不低于99.15%的TA15试样。     

Al-Mg-Li合金选区激光熔化成形及热处理工艺

设计并制备了多种不同成分的铝锂合金粉末,对其进行了选区激光熔化(SLM)成形,选取高致密、无裂纹的自研铝镁锂合金成形零件进行了热处理工艺研究。结果表明,第三代Al-Li-Cu系铝锂合金在选区激光熔化成形快速凝固过程中极易产生微裂纹,第二代Al-Li-Mg系合金较为适合选区激光熔化成形,能够得到高致密、无裂纹的成形样件;选区激光熔化成形铝镁锂合金在200℃进行时效热处理,强化相主要为δ′相,时效48 h达到峰时效状态,继续延长时效时间,其力学性能有所下降。     

造铝合金ZL114A熔炼工艺的改进

采用ZS-AJ10C精炼剂替代六氯乙烷,在铝液中加入0.1％的A1Ti5B晶粒细化剂,并用氩气石墨精炼机进行二次精炼等工艺措施对ZL114A铸造铝合金熔炼工艺进行了改进.结果表明:采用改进措施后,可提高变质效果,降低铝液中铁元素与氢气的含量,显著改善ZL114A铸造铝合金液的质量,并可将回炉料的添加比例提高到70％～80％,增大了回炉料的使用率.     

激光选区熔化成形铝合金的缺陷及控制方法研究进展

激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术能够实现高精度复杂铝合金零件的制造.本文介绍了SLM成形技术的原理,阐述了国内外SLM成形铝合金缺陷的研究进展,分析了SLM成形铝合金过程中可能出现的球化、孔隙、残余应力及裂纹、氧化夹杂和合金元素烧损五种缺陷的形成原因和控制方法,并简要预测了未来...     

Er改性铝合金的选区激光熔化成形性及力学性能

通过选区激光熔化(SLM)技术制备了Al-Mg-Mn-Er-Zr铝合金,系统研究了不同工艺参数对合金粉末成形性以及时效处理对沉积态样品力学性能的影响。结果表明：高激光能量密度下获得的样品不存在微裂纹,样品的孔隙率较低,最低约为0.4%。样品以柱状晶为主,熔池边界分布有少量等轴晶,平均晶粒宽度约为5μm。样品中主要包含α(Al)、Al₆Mn和L12型晶体相。在350℃下,样品的硬度和压缩屈服强度随时效时间的延长先增加后降低,最大值分别为(171±1) HV和(555±12) MPa。     

激光沉积修复ZL114A铝合金组织及力学性能

采用6 kW光纤激光器对预制槽损伤的ZL114A铸造铝合金进行激光沉积修复实验研究,分析了热处理前后激光修复区组织形貌及分布规律,并对试样的显微硬度和室温拉伸性能进行了测试。结果表明修复区与基材形成良好的冶金结合,沉积区底部为近似平行于熔合线法线外延生长的柱状树枝晶,一次枝晶间距约15.7 μm,二次枝晶间距约5.2 μm,共晶组织呈分叉棒状或块状连续分布于枝晶间隙,在沉积层顶层顶部出现α-Al柱状枝晶转变为等轴枝晶现象。热处理后修复区柱状枝晶的二次枝晶臂因高温原子扩散作用,连成一片,且共晶Si相粒状化明显,粒径约4.93 μm,部分颗粒均匀分散分布于一次枝晶臂的两侧。热处理后修复区硬度较基材平均提高55.5%,且修复试样的室温拉伸力学性能优于铸造基材。     

选区激光熔化成形AlSiMg3合金

基于选区激光熔化（SLM）技术熔体快速冷却的特点,通过提高Al-Si-Mg合金中Mg的含量,设计获得SLM技术专用AlSiMg3合金。系统研究了不同工艺参数和时效处理条件对SLM成形AlSiMg3合金组织和硬度的影响。结果表明,SLM成形样品均由α-Al、Si和Mg2Si相构成。高激光能量密度有利于增加粉末样品的成形性,当激光功率为160 W,扫描速度为200 mm/s时,样品具有最低孔隙率0.07%。随着激光扫描速度的增加,样品中富Si组织的比例逐渐升高,Mg元素在α-Al中固溶量逐渐增大,使得SLM成形样品的硬度逐渐升高,最大值为194±3 HV。样品经150 ℃时效处理后,由于α-Al内部纳米颗粒的析出,导致样品硬度增大,最大值为210±2 HV,远高于现有报道的SLM成形Al-Si和Al-Si-Mg铝合金。本研究报道了成形性和力学性能优异的SLM专用Al-Si-Mg合金。     

ZL114A铝合金油路壳体低压铸造工艺研究

研究了低压铸造生产ZL114A铝合金油路壳体铸件中合金成分优化、晶粒细化变质以及熔体净化对ZL114A力学性能和微观组织的影响,并采用ProCAST软件对壳体铸造工艺和铸造过程进行了模拟优化。结果表明,成分优化、晶粒细化以及合金熔体纯净化处理可有效改善ZL114A合金的微观组织,使铸件局部力学性能超过技术指标要求;采用缝隙式浇注系统,配合厚大部位放置冷铁,可有效改善铸件内部质量,减少缩松缺陷。