詹强坤，刘允中，刘小辉，周志光

(华南理工大学 国家金属材料近净成形工程技术研究中心，广州 510641)

7×××系高强铝合金以其优异的力学性能和耐腐蚀性能在航空航天、汽车等行业得到了广泛的应用，然而常规的铸造和锻造等传统工艺在制造复杂形状零件上存在较大困难[1-3]。激光选区熔化(SLM)是一种新兴的增材制造技术，能够实现复杂几何形状构件的成形，具有快速、无需模具及近净成形等优点[4]。然而，研究表明SLM成形铝合金主要集中在铸造性能良好的Al-Si系合金(如AlSi10Mg，AlSi7Mg，AlSi12等)[5-6]，但是对于航空航天广泛应用的7×××系高强铝合金(如7075铝合金)，由于其合金元素含量高、凝固温度区间较宽、铸造和焊接性能较差，易产生热裂纹，严重恶化力学性能，故其激光选区熔化成形仍面临很大挑战[7-11]。

通常可以通过SLM工艺优化和材料成分优化的方法来调控凝固组织，以降低凝固过程中的热裂倾向[12-13]。然而，研究表明7075铝合金很难通过SLM工艺优化来实现无裂纹成形[14]，在铝合金粉末中添加形核剂颗粒和制备预合金化粉末是目前解决高强铝合金SLM成形热裂纹问题的两种主要手段。Martin等[15]采用静电自组装工艺，将1%(体积分数)的ZrH2与7075铝合金粉末均匀混合，通过形成Al3Zr相，促进异质形核，实现无裂纹成形，但静电自组装工艺可能会引入有机物杂质，且工艺复杂不利于推广。Zhou等[16]在7075铝合金粉末中同时添加亚微米Si和TiB2颗粒，晶粒组织得到细化，T6热处理后抗拉强度达到556 MPa，然而塑性仍不理想，伸长率仅为4.5%，认为裂纹消除机制主要为TiB2的异质形核作用以及低熔点Al-Si共晶组织在凝固后期的补缩作用。……