张邱帅 李阳阳 张洲铭 申豪杰

摘要：本文通过分析铝合金的物理化学特性，分析了铝合金材料的缺点及在激光沉积加工中出现的问题，总结了铝合金的国内外研究现状，归纳了材料存在的问题，提出了加入碳化钛纳米颗粒的方式增强铝合金材料的各种性能，研究发现该材料更适合激光加工技术。

关键词：铝合金;碳化钛;激光加工

1.引言

目前，虽然在航空航天、汽车轻量化等领域对强度高、热稳定性好的大型轻质高强铝合金有强烈需求，但是，传统的铝合金加工技术（如铸造、锻造等）难以满足高性能轻质材料的制造要求。激光增材制造技术（Laser Additive Manufacturing，LAM）的迅速发展，提供了一种新颖的方法来制造高性能轻质材料。与传统加工技术相比，激光增材制造技术兼顾精确成型、高性能成型及一体化成型技术的优点，成型速度快、节省材料、耗时少及可以生产内部具有复杂结构的零件。《中国制造2025》指出要加快增材制造技术研发，国家重点研发计划启动实施“增材制造与激光制造”重点专项，而高强铝合金的激光增材制造技术作为“增材制造与激光制造”重点专项重点研究任务之一。

然而，铝合金对激光吸收率低、导热率高、易氧化，同时，激光增材制造在成形中通常涉及复杂非平衡状态下的物理、化学冶金机制，导致其快速成形结构件内部存在气孔、裂纹以及较大残余应力等缺陷。因此，采用激光增材制造技术制造大型高强铝合金构件仍然非常困难。……