选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法及铝合金与流程

1.本发明涉及铝合金的制备加工技术领域，具体地，涉及选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法及铝合金。


背景技术：

2.目前在选区激光熔化中，不可避免地会产生缺陷，比如：未熔合缺陷、气孔、匙孔以及微裂纹等。不恰当的选区激光熔化参数(激光功率、扫描速度、扫描间距等)设置会导致有害缺陷的产生，这些缺陷的存在限制了选区激光熔化零部件在航空航天等重要领域关键结构件的应用。
3.专利文献cn109943790a(申请号：201711389365.8)公开了一种喷射成形铝合金中气孔缺陷的消除方法。该方法包括以下步骤：(1)将带有气孔的喷射成形铝合金锭坯粗机械加工表面，至满足塑性变形要求；(2)在铝合金塑性较好的温度进行塑性变形；(3)在满足铝合金扩散连接要求的温度、时间和压力条件下进行热等静压，使得气孔的内表面彼此扩散连接。该专利首先对材料进行塑性变形可以将其中的气孔缺陷压扁或拉长，破坏了气孔的封闭和等轴特征；随后的热等静压可以使得气孔的内表面彼此扩散连接，从而消除材料中的气孔。其虽然能够消除材料中的气孔，但是增加了额外的成本，并且对于独立封闭的气孔缺陷的消除效果不理想。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法及铝合金。
5.根据本发明提供的一种选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，包括：
6.步骤s1：使用选区激光熔化技术制备铝合金样品；
7.步骤s2：基于铝合金样品表面缺陷相适应的设置重熔参数，对铝合金样品进行激光重熔处理。
8.优选地，所述步骤s1采用：设置初始打印参数，使用选区激光熔化技术制备铝合金样品。
9.优选地，所述步骤s2采用：
10.步骤s2.1：基于铝合金样品表面缺陷相适应的设置重熔参数，包括：激光功率、扫描速度或搭建距离；
11.步骤s2.2：基于重熔参数对样品进行逐层激光重熔。
12.优选地，所述步骤s2.1采用：基于铝合金样品表面缺陷相适应的在预设修改范围内设置重熔参数。
13.优选地，所述步骤s2.2采用：激光对每一层金属粉末进行多次扫描。
14.优选地，激光对每一层金属粉末进行多次扫描时，扫描方向可任意选择。
15.优选地，当对铝合金样品进行逐层激光重熔，改变激光功率的同时，还可改变扫描
速度。
16.优选地，观察重熔前后样品表面缺陷与微观结构变化，并利用重熔参数使用选区激光熔化技术制备铝合金样品。
17.根据本发明提供的一种铝合金，利用所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法制备而成。
18.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过采用激光重熔技术，解决了减少样品表面及其内部的缺陷，优化了其微观结构，达到了提高铝合金零件延展性等力学性能的效果。
附图说明
19.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
20.图1为激光重熔示意图。
具体实施方式
21.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
22.实施例1
23.本发明是在金属粉末逐层熔化和凝固成形零件时，重新扫描零件的固化层(即重熔)，改变温度梯度，从而减少或消除选区激光熔化成形铝合金零件的缺陷。
24.本发明提供了一种选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，包括：
25.步骤1：使用选区激光熔化技术制备铝合金样品；
26.步骤2：根据当前铝合金样品表面及其内部缺陷重新设计重熔参数，对铝合金样品进行激光重熔处理；
27.步骤3：观察重熔前后样品表面缺陷与微观结构的变化，重熔后表面缺陷与微观结构优于重熔前表面缺陷与微观结构，可在当前重熔参数的基础上进行微调，利用微调后的参数使用选区激光熔化技术制备铝合金。
28.所述步骤1包括如下步骤：
29.步骤1.1：打印的铝合金所选择的打印参数为：激光功率：183w，扫描速度：1000mm/s，搭建距离：0.11mm，层厚：0.03mm。
30.所述步骤2包括如下步骤：
31.步骤2.1：选择对样品进行逐层激光重熔，即在制造过程中，激光对每一层金属粉末都进行多次扫描，扫描方向任意，如图1所示；
32.步骤2.2：在对铝合金样品进行逐层激光重熔，增大其激光功率时，依次增加扫描功率的10％，一共增加三次，其他参数不变。
33.所述步骤3包括如下步骤：
34.步骤3.1：首先对样品进行光镜观察并拍照，分别计算重熔前后孔隙率；
35.步骤3.2：对样品进行sem，观察重熔前后微观结构的变化。
36.步骤3.3：基于重熔前后孔隙率以及重熔前后微观结构的变化，可对当前重熔参数进行微调，并利用微调后的参数使用选区激光熔化技术制备铝合金。
37.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。


技术特征：
1.一种选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，包括：步骤s1：使用选区激光熔化技术制备铝合金样品；步骤s2：基于铝合金样品表面缺陷相适应的设置重熔参数，对铝合金样品进行激光重熔处理。2.根据权利要求1所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，所述步骤s1采用：设置初始打印参数，使用选区激光熔化技术制备铝合金样品。3.根据权利要求1所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，所述步骤s2采用：步骤s2.1：基于铝合金样品表面缺陷相适应的设置重熔参数，包括：激光功率、扫描速度或搭建距离；步骤s2.2：基于重熔参数对样品进行逐层激光重熔。4.根据权利要求3所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，所述步骤s2.1采用：基于铝合金样品表面缺陷相适应的在预设修改范围内设置重熔参数。5.根据权利要求3所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，所述步骤s2.2采用：激光对每一层金属粉末进行多次扫描。6.根据权利要求5所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，激光对每一层金属粉末进行多次扫描时，扫描方向可任意选择。7.根据权利要求3所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，当对铝合金样品进行逐层激光重熔，可同时改变激光功率和扫描速度，以进行逐层扫描。8.根据权利要求1所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法，其特征在于，观察重熔前后样品表面缺陷与微观结构变化，并利用重熔参数使用选区激光熔化技术制备铝合金样品。9.一种铝合金，其特征在于，利用权利要求1至8任一一项权利要求所述的选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法制备而成。

技术总结
本发明提供了一种选区激光熔化消除铝合金缺陷的方法及铝合金，包括：步骤S1：使用选区激光熔化技术制备铝合金样品；步骤S2：基于铝合金样品表面缺陷相适应的设置重熔参数，对铝合金样品进行激光重熔处理。通过采用激光重熔技术，解决了减少样品表面及其内部的缺陷，优化了其微观结构，达到了提高铝合金零件延展性等力学性能的效果。等力学性能的效果。等力学性能的效果。


技术研发人员：时云 张恺 赵凯 朱静 李取妹 任斐 郭立杰
受保护的技术使用者：上海航天设备制造总厂有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/3/2