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选区激光熔化AlSi10Mg粉末性能研究*

2021-08-30杨孝梅蹇海根余智超聂宏樱肖可谋王业东

新技术新工艺 2021年7期

杨孝梅,蹇海根,张 唯,余智超,聂宏樱,肖可谋,王业东

(1.湖南工业大学 冶金与材料工程学院,湖南 株洲 412000;2.广东峰华卓立科技股份有限公司,广东 佛山 528200)

选区激光熔化(SLM)技术是一种自下而上的材料累加制造工艺,也是一种无需后处理或简单抛光就能实现复杂金属构件的净成型技术[1-2]。在航空航天、生物医疗、机械制造等领域均得到广泛应用[3-5]。SLM成型铝合金工艺因为铝合金密度小、气密性好、流动性强等特点得到了广泛关注,但是铝合金熔点低、激光反射率高、易氧化等特点导致SLM成型铝合金体系发展缓慢。近年来,国内外学者针对SLM成型铝合金展开了大量研究[6-8],其中AlSi10Mg是SLM成型铝合金中最具有代表性的一种材料。

有研究表明,SLM成型构件的性能主要与金属粉末性能和打印工艺参数有关[9]。金属粉末作为原材料,是SLM技术发展的重要基础,其性能的好坏对打印工艺参数的设定、成型过程能否顺利进行以及成型构件的最终性能均有重要影响,是制约SLM技术快速发展的关键性因素之一[10-12]。目前,国内大部分自制的铝合金粉末因为氧含量较高、球形度较差、粒径范围过大等问题导致SLM成型所需要的高性能铝合金粉末大多仍需从国外进口。为此,制备满足SLM成型所需要的高性能铝合金球形粉末是一个需要尽快解决的问题。铝合金粉末的制取方法有气雾法、机械球磨法、水雾法等。气雾法是通过雾化喷嘴产生的高速气流冲击金属熔体,使其破碎成细小的金属熔滴后,经过球化、冷却和凝固得到金属粉末的办法。……

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