赵鑫 虞雨洭 吴圣川 齐世文 李飞 李光俊

摘要：高效率、短流程、一体化成形复杂金属件对新型飞机结构优化、成本降低具有重要意义。针对飞机用复杂薄壁零件开展选区激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）成形AlSi10Mg合金设计优化和工艺研究，讨论了激光功率、扫描间距、保护气氛和热处理温度对成形质量的影响。结果表明，在较优工艺参数下，SLM成形AlSi10Mg合金组织致密，孔洞少，沉积态室温拉伸性能相较于铸件有明显提高;零件内部与表面质量良好，热处理后零件侧壁各方向尺寸与设计值正负偏差在0.2 mm以内，满足新型飞机复杂零件装配设计要求。

关键词：增材制造;AlSi10Mg合金;飞机结构;拉伸性能;尺寸精度

中图分类号：TG146.21;TG665     文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）03-0001-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.01

0    前言

當前，随着以新型航空航天器为代表的快速响应、高性能、高精度、轻量化和一体化制造需求日益迫切，对成形工艺提出了更高挑战。增材制造作为一种由零件三维模型数据驱动的短流程、高柔性制造技术，有效解决了新型飞机复杂金属构件制造难、设计自由度低等问题[1-2]。其中，选区激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术是一种以高能激光束为热源，结合粉末床铺粉的加工方法，可快速直接成形终端金属件，为新型飞机设计时减轻结构重量、降低加工成本等问题提供了极佳的解决方案[3]。

铝合金作为一种轻质材料，具有耐腐蚀性能好、比强度高等优点，是飞机制造业轻量化设计主要的结构材料。其中，AlSi10Mg合金因其较好的焊接和铸造性能，在SLM这类激光增材制造领域中展现出良好的成形性能[4-5]。……