一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法技术

本发明专利技术属于铝合金材料领域，涉及一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法，包括铺粉、激光扫描；所述激光扫描是将分区等差扫描、间歇扫描以及离焦扫描三者组合进行的；其中，所述的分区等差扫描是将二维扫描区域进行均匀分区得到若干扫描区块，在扫描过程中采用等差扫描区块间隔扫描；所述的间歇扫描是在扫描过程中，激光束每行进一段扫描矢量距离便停止扫描，冷却一段时间，然后继续扫描；所述的离焦扫描是改变激光束的焦平面，使得焦平面位于成形基板下方。其通过工艺调控方法实现对激光3D打印过程熔池温度的有效控制，同时解决激光增材制造元素烧损问题。

A process control method for laser 3D printing of low element burned rare earth modified reinforced aluminum alloy

The invention belongs to the field of Aluminum Alloy materials, relates to a low loss modification process of rare earth element control method Aluminum Alloy 3D laser printing, including powder, laser scanning; the laser scanning is a partition arithmetic scan, intermittent scanning and defocused scanning of the combination of the three; among them, the partition scanning arithmetic is the two-dimensional scanning region homogeneity of several scan blocks, using scanning scanning interval arithmetic block during the scanning process; intermittent scanning is described in the scanning process, the laser beam travels a distance vector of each scan will stop scanning, cooling time, and then continue to scan the defocus scanning; Jiao Ping is the change of the laser beam, the focal plane is located in the lower part of the base board forming. Through the process control method, the temperature of the molten pool in the laser 3D printing process is effectively controlled, and the problem of the element burning loss of the laser material is also solved.

【技术实现步骤摘要】
一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法
本专利技术属于铝合金材料领域，涉及一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法，特别涉及一种能实现元素低烧损的3D打印工艺方法。
技术介绍
铝合金由于具有较高的比强度和塑性、良好的导热导电性能及耐腐蚀性能，被广泛应用在航空航天、交通灯、舰船等工业领域。为了进一步提升铝合金的强度，通常会添加微量元素在基体内形成细小弥散析出相来得以实现。其中稀土元素的添加作用尤为显著，不仅能够形成细小析出相，还能有效改善合金的金相组织，细化晶粒，去除合金中气体与有害杂质，减少合金的裂纹源，实现合金的强韧化同步增强。中国专利00114848.6提出了一种铝镁钪中间合金的制备方法，指出含微量钪的铝合金强度、塑性更高，且焊接性能及抗腐蚀性能也得到显著提升。中国专利CN108924175B指出通过在铝镁合金中添加Er元素可以形成弥散分布的Al3Er析出相，能够起到钉扎位错提高合金强度的效果。无论怎样，传统铸造铝合金的生产方法很难获得稀土相均匀分布的冶金组织，同时易伴随着缩松、缩孔等冶金缺陷的发生。特别地，对于航空航天复杂异型构件的成形制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法，包括铺粉、激光扫描；其特征在于，所述激光扫描是将分区等差扫描、间歇扫描以及离焦扫描三者组合进行的；其中，所述的分区等差扫描是将二维扫描区域进行均匀分区得到若干扫描区块，保证相邻扫描区块速度矢量呈正交关系，同时在扫描过程中采用等差扫描区块间隔扫描，即连续扫描区块间相隔相等数量待扫描区块；所述的间歇扫描是在扫描过程中，激光束每行进一段扫描矢量距离便停止扫描，冷却一段时间，然后继续扫描；其中，扫描矢量距离以及冷却时间根据具体扫描用粉末以及成型对象而定；所述的离焦扫描是改变激光束的焦平面，使得焦平面位于成形基板下方。

【技术特征摘要】
1.一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法，包括铺粉、激光扫描；其特征在于，所述激光扫描是将分区等差扫描、间歇扫描以及离焦扫描三者组合进行的；其中，所述的分区等差扫描是将二维扫描区域进行均匀分区得到若干扫描区块，保证相邻扫描区块速度矢量呈正交关系，同时在扫描过程中采用等差扫描区块间隔扫描，即连续扫描区块间相隔相等数量待扫描区块；所述的间歇扫描是在扫描过程中，激光束每行进一段扫描矢量距离便停止扫描，冷却一段时间，然后继续扫描；其中，扫描矢量距离以及冷却时间根据具体扫描用粉末以及成型对象而定；所述的离焦扫描是改变激光束的焦平面，使得焦平面位于成形基板下方。2.根据权利要求1所述的一种低元素烧损稀土改性增强铝合金激光3D打印的工艺调控方法，其特征在于，还包括对3D打印用粉体进行预处理，具体是将粉体在惰性气体氛围下加热至120-150ºC，保温2-4h；所用惰性气体为氢气与氩气的混合气体，其中，氢气体积含量在...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾冬冬，马成龙，石齐民，杨建凯，张晗，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32