激光熔化沉积AlSi10Mg温度场对显微组织性能的影响
Infrared and Laser Engineering（2022）
摘要
铝合金激光吸收率低、导热率高,其激光熔化沉积(LMD)显微组织性能受温度场影响大.为分析环形束LMD铝合金熔池温度场及其影响,优化成形质量及成形件性能,采用送气保护式LMD技术,进行了AlSi10Mg铝合金成形实验,系统分析了熔池温度场的形态及其变化,以及温度场对成形质量、孔隙率、显微组织性能的影响机理.结果表明:环形束LMD铝合金熔池温度场总体形态呈开口向扫描方向的"半月牙"状,随着激光功率的增大,温度场形态愈发尖锐,其高温率、温度梯度和平均温度也相应增大.温度场平均温度的提升可增加激光吸收率,粗化显微组织,减小显微硬度,温度场显著影响成形件孔隙率从而改变拉伸性能.最终在平均温度为857.7℃时降低孔隙率至2.1％,得到抗拉强度为305.6 MPa,延伸率为5.7％,高出铸件52.5％,为LMD铝合金温度场及显微组织性能控制提供了理论指导.
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