基于激光选区熔化的铝合金模块盒成形技术研究*
2020-04-13崔兴斌甘爱锋
工程技术研究 2020年1期
关键词:力学性能
崔兴斌,王 攀,张 遥,甘爱锋
(北京航天新风机械设备有限责任公司,北京 100084)
随着激光选区熔化成形技术在钛合金、铝合金、高温合金、结构钢、不锈钢等材料上的成功应用,已对航空航天工业产生了非常重要的影响。航天产品中大量采用铝合金,可以满足轻量化和高强度的设计要求,将激光选区熔化成形技术应用在航天薄壁铝合金产品的研制过程中,能够有效控制生产周期,加快研制进度。
本文以航天铝合金薄壁零件为研究对象,开展了激光选区熔化技术(SLM)工艺参数研究,对打印成形的零件力学性能、产品质量进行了分析。
1 模块盒结构特点
薄壁零件模块盒三维模型如图1 所示,零件壁厚2mm,内部有较多凸台特征,属于薄壁型腔零件。传统的机械加工采用2A12 T4 的铝块为原材料,通过将铝块铣加工成形,材料去除量大,内应力较多,加工时易变形,生产周期长,而且加工成本高。

图1 模块盒三维模型
2 确定设备和工艺参数
2.1 材料及设备选择
该项目采用材料为AlSi10Mg(ISO 3522 标准),AlSi10Mg 是一种广泛使用的铸造铝合金,具有优良的铸造性能。AlSi10Mg 的主要化学成分如表1 所示。

表1 AlSi10Mg 合金的化学成分
采用德国EOS 的M208 型SLM 成形设备进行零件打印。采用数字显微硬度测试仪 HVS-1000 对试样的试样的显微硬度进行测量。采用SBF322H 型真空钎焊炉对成形试样进行热处理。采用AG-100kN 材料高温性能试验机对试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率等指标进行测试。采用压缩测试仪测试常温压缩性能。采用液压万能试验机测定常温拉伸性能。……
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