[發明專利]一種提高AlSi10Mg鋁合金制件綜合性能的制造方法

在審

• 申請號: 202310169410.8
• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN116117165A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 劉根;楚瑞坤;張熹雯;董擎柱;秦賢;鄒榮堃;霍俊美;糜志豪;黃鎏杰;孫文鍇;彭世清
• 申請（專利權）人: 常州鋼研極光增材制造有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/64;B22F10/366;B33Y10/00;B33Y40/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 賈愛存

本發明公開一種提高AlSi10Mg鋁合金制件綜合性能的制造方法，包括如下步驟：a、將AlSi10Mg鋁合金粉末平鋪在基板上，形成粉末層；b、在惰性氣體的保護下，利用激光對粉末層進行逐層掃描成形，以得到AlSi10Mg鋁合金制件；c、將AlSi10Mg鋁合金制件置于鼓風爐中。本發明通過調節離焦變更激光光斑尺寸，進而調控激光密度，降低SLM成形時的各向異性，后續通過適配的熱處理制度，改善各相異性保持較高的強度，通過采用本發明制造的AlSi10Mg鋁合金制件，其屈服強度≥230MPa，伸長率≥9.5％。

技術領域

本發明涉及激光成形方法，尤其涉及一種提高AlSi10Mg鋁合金制件綜合性能的制造方法。

背景技術

增材制造技術自20世紀80年代倍發明以來，經歷了三十余年的研究與發展，由于能從三維計算機輔助設計模型直接制備高性能、高精度的復雜精密零件，相對于傳統制造技術，具有周期短、無模具、不受零件結構限制等諸多優勢。

AlSi10Mg鋁合金具有密度小、比強度高、耐腐蝕性好的特點，在航空航天、汽車輕量化制造中有廣闊的工程應用需求。目前，AlSi10Mg鋁合金制件的SLM成形方向是“自下而上”的熱量傳輸使得熔體發生定向凝固，在沿建造方向高溫度梯度作用下，晶粒發生外延生長并擇優取向形成織構，導致金屬構件的力學性能存在顯著的各項異性。因此后續需經過較高溫度或較長保溫時間熱處理后才能有效改善各向異性，也因此難保持較高的強度，由此，急需解決。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提供一種提高AlSi10Mg鋁合金制件綜合性能的制造方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種提高AlSi10Mg鋁合金制件綜合性能的制造方法，包括如下步驟：

a、將AlSi10Mg鋁合金粉末平鋪在基板上，形成粉末層；

b、在惰性氣體的保護下，利用激光對粉末層進行逐層掃描成形，以得到AlSi10Mg鋁合金制件；

c、將AlSi10Mg鋁合金制件置于鼓風爐中，在120～280℃的溫度下保溫1～6h；

其中，步驟b中激光掃描的參數包括：激光功率為260～460W，光斑直徑為80～200μm，掃描間距為0.06～0.2mm，掃描速率為600～1800mm/s。

優選的，步驟a中，在鋪粉前，將所述AlSi10Mg鋁合金粉末在80～110℃下真空烘干1～8h。

優選的，步驟a中，粉末層的厚度為40um。

優選的，步驟b中，在惰性氣體的保護下，氧含量為200ppm。

優選的，步驟b中激光掃描的參數包括：激光功率為385W，光斑直徑為130μm，掃描間距為0.12mm，掃描速率為1400mm/s。

本發明的有益效果為，與現有技術相比，本發明通過調節離焦變更激光光斑尺寸，進而調控激光密度，降低SLM成形時的各向異性，后續通過適配的熱處理制度，改善各相異性保持較高的強度，通過采用本發明制造的AlSi10Mg鋁合金制件，其屈服強度≥230MPa，伸長率≥9.5％。

具體實施方式

下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。可以理解的是，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。

實施例一

于本實施例中，一種提高AlSi10Mg鋁合金制件綜合性能的制造方法，包括如下步驟：

a、將AlSi10Mg鋁合金粉末平鋪在基板上，形成粉末層；