[發明專利]一種激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法

在審

• 申請號: 202110352240.8
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113134625A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 王衛東;劉建光;沈衛國;張嘉振;葛增如;陳鑫;彭俊陽
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/85;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y70/10;B33Y80/00;C22C21/02;C22C32/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，所述方法的步驟包括：

S1、配備用于激光選區熔化成形的復合材料的原材料；所述原材料為SiC顆粒與AlSi10Mg粉末的混合粉末；

S2、將要成形的零件數據導入3D打印軟件中，并將要成形零件的二維截面數據導入激光選區熔化成形設備中；

S3、按照預設的工藝參數和掃描策略進行激光選區熔化成形；

S4、去除零件表面的浮粉，采用切割的方式將零件與基板分離并對零件進行噴砂處理。

2.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，所述混合粉末具體為：粒徑為0-53μm的球形AlSi10Mg粉末與平均粒徑為10μm的多角形SiC顆粒，按照質量比9:1機械混合的粉末，所述粉末經干燥處理。

3.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，激光選區熔化成形的工藝參數為：激光功率280-330W，掃描速度800-1100mm/s，掃描間距0.11-0.13mm，層厚0.02-0.04mm。

4.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，掃描策略具體為：兩次條帶狀掃描。

5.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，步驟S3的熔化成形過程在惰性氣氛下進行，成形前通過刮刀裝置在成形基板上均勻鋪一層混合粉末，激光束在振鏡的控制下選擇性地熔化混合粉末。

6.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，AlSi10Mg粉末的松裝密度≥1.2g/cm³，安息角≤40°。

7.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，AlSi10Mg粉末的化學成分及質量百分比為：Si：9.0-11.0％，Mg：0.2-0.45％，Ti：≤0.15％，Mn：≤0.15％，Fe：≤0.55％，Cu：≤0.05％，Ni：≤0.05％，Pb：≤0.05％，Zn：≤0.10％，其他元素：≤0.15％，余量為Al；AlSi10Mg粉末為球形粉末，粒徑≤53μm的重量百分比不小于95％，粒徑53μm的重量百分比小于5％；AlSi10Mg粉末中D10最小值為15μm，D10最大值為20μm；AlSi10Mg粉末中D90最小值為50μm，D90最大值為65μm。

8.根據權利要求2所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，機械混合的轉速為190-210r/min，混合時間3.5-4.5h。

9.根據權利要求2所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，干燥處理的參數包括：干燥溫度為75-85℃，干燥時間為110-130min。

10.根據權利要求1所述的激光選區熔化成形高強鋁基復合材料零件的方法，其特征在于，步驟S3中激光選區熔化成形前需對基板進行預熱，預熱溫度為30-40℃。