一种提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法技术

本发明专利技术公开了一种提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法，在激光选区熔化成形设备中使用气雾化法制备得到的Al‑Mg‑Sc系高强铝合金粉末，所述合金的成分及含量，以质量百分比计：Mg：3～6％；Sc：0.1～2％；Zr：0.1～0.8％；Mn：0.2～1％，余量由铝组成。通过优化成形工艺，即调整烧结策略，降低单层烧结能量密度，提升片层厚度至0.04～0.07mm，采用层层单烧的方式，即对单层合金粉末进行2次激光扫描，通过第2次激光扫描，可使第1次激光扫描凝固后的合金表面发生重熔，避免因单一扫描导致的未熔透现象，有效减少成型件内部孔洞和裂纹，提升制件成形率，最终获得综合性能优异的高强铝合金制件。

A method to improve the formability of high strength aluminum alloy powder for 3D printing

【技术实现步骤摘要】
一种提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法
本专利技术属于增材制造领域，涉及一种激光选区熔化制备Al-Mg-Sc系高强铝合金的方法。
技术介绍
铝合金因具有密度小、成本低、高比强度、耐蚀性、可加工性等优势，广泛应用于航空、航天、武器、船舶等武器装备领域，对现代化工业的发展至关重要。近百年来，铝合金构件主要通过铸造、焊接等传统加工方式成形，由于在固溶处理过程中合金元素在基体中的析出导致某些合金元素的固溶度受限，随着发动机极高推进比的不断刷新，逐渐难以满足现代科学技术的发展对材料越来越高的要求。金属3D打印是快速成型技术的一个分支，它是采用金属粉末为原材料，以数字模型文件为基础，通过材料自下而上层层累加而制作各种复杂的结构，是一种新型的材料成型技术。通过逐层烧结的方式成形，可用于制造轻量化、精密构件。目前，激光增材制造技术正在成为解决大型飞机复杂构件制造的有效途径，其中尤其是以基于粉床的选区激光熔化(SelectiveLaserMelting，SLM)和激光熔融沉积(Lasermeltingdeposition,LMD)成形技术为代表。...

【技术保护点】
1.一种提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法，其特征在于，在激光选区熔化成形设备中使用气雾化法制备得到的Al-Mg-Sc系高强铝合金粉末，所述合金的成分及含量，以质量百分比计：Mg：3～6％；Sc：0.1～2％；Zr：0.1～0.8％；Mn：0.2～1％，余量由铝组成，通过优化成形工艺，即调整烧结策略，降低单层烧结能量密度，提升片层厚度至0.04～0.07mm，采用层层单烧的方式，即对单层合金粉末进行2次激光扫描，通过第2次激光扫描，可使第1次激光扫描凝固后合金表面发生重熔，避免因单一扫描导致的未熔透现象，有效减少成型件内部孔洞和裂纹，提升制件成形率，最终获得综合性能优异的高强铝合金制件。/...

【技术特征摘要】
1.一种提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法，其特征在于，在激光选区熔化成形设备中使用气雾化法制备得到的Al-Mg-Sc系高强铝合金粉末，所述合金的成分及含量，以质量百分比计：Mg：3～6％；Sc：0.1～2％；Zr：0.1～0.8％；Mn：0.2～1％，余量由铝组成，通过优化成形工艺，即调整烧结策略，降低单层烧结能量密度，提升片层厚度至0.04～0.07mm，采用层层单烧的方式，即对单层合金粉末进行2次激光扫描，通过第2次激光扫描，可使第1次激光扫描凝固后合金表面发生重熔，避免因单一扫描导致的未熔透现象，有效减少成型件内部孔洞和裂纹，提升制件成形率，最终获得综合性能优异的高强铝合金制件。


2.根据权利要求1所述的提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法，所述合金的成分及含量，以质量百分比计：Mg：3～6％；Sc：0.1～2％；Zr：0.1～0.8％；Mn：0.2～1％，余量由铝组成，总质量为100％。


3.根据权利要求1所述的提升3D打印高强铝合金粉末成形性的方法，包括以下步骤：
(1)所述气雾化法制备的Al-Mg-Sc合金球形粉末粒径范围为20～80μm；
(2)利用三维软件将所需制件的三维模型转换成可分切的数据格式，并分切成厚度为0.04～0.07mm的多层数据，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁恩泉，常坤，黄文静，陈颖，张曦，李彬恺，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31