【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高性能铝合金和增材制造，具体为一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法。
技术介绍
1、铝合金是因具有密度低、强度高、耐腐蚀性能好、抗蠕变性能强等优点，被广泛的应用于日常生活、汽车制造、军事装备乃至航空航天等高精尖领域，是现代化工业中最为理想的轻量化结构材料之一。近年来，航空航天等高端制造业等对复杂结构的铝合金构件提出了更高的要求，传统制造工艺很难满足要求，电弧增材制造技术得以广泛研究及应用，该技术是在快速原型技术上发展起来的一种绿色、高效、低成本近净成形技术，可以制备传统制造技术难以生产的复杂几何结构构件；铝合金电弧增材制造在现代化工业高端装备大型、复杂、整体、低成本快速制造方面具有显著的技术优势。
2、目前通过电弧增材制造技术可获得较高强度的铝合金，但所制造的铝合金强度与塑性往往此消彼长，提高强度的同时容易引起塑性的降低，强度和塑性的矛盾难以满足高强高塑的工程应用场景，限制了电弧增材铝合金的实际工程应用；因此，亟需一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、为解决现有电弧增材制造铝合金强度与塑性相互矛盾的问题，本专利技术创造开发了一种高强度高塑性电弧增材铝合金的制备方法，该方法所制备的电弧增材铝合金构件兼有良好的抗拉强度及塑性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，包括如下步骤：
3、s1、制作增材制造用丝材；
4、s2、将丝材根据
5、s3、将堆积后的产品进行双级固溶处理，并经双级固溶处理后，进行时效处理，获得成品。
6、优选的，在步骤s1中，所述丝材的化学成分按按照质量百分数为：cu：1.0-7.0％，fe：0.1-3.0％，si：0.1-4.0％，mn：0.1-5.0％，zn：0.1-3.0％，ti：0.1-3.0％，余量为al。
7、优选的，在步骤s1中丝材制备方法为：
8、a、将al、cu、fe、si、mn、zn、ti粉按质量百分数比例球磨混合，将混合粉模压生成坯，并将生坯熔炼，充分搅拌得到铝合金熔液并倒进预热的浇铸模具中，得到铸锭，铸锭均匀化退火后加热并保温，使铝合金具有良好的塑性和较低的变形抗力；
9、b、将铸锭通过锻造加工成铝合金棒，始锻温度为430～460℃，终锻温度为330～370℃；
10、c、铝合金棒多道次热轧，每道次热轧变形加工率10～15％，至铝合金棒的直径为φ4mm～φ8mm，去除表面氧化皮；
11、d、热轧后的铝合金棒，冷拉拔和真空退火热处理，拉拔成φ0.10～0.50mm的丝材。
12、优选的，在热轧过程中，道次累积变形量达到55％～75％时，真空退火一次，真空退火温度为410～300℃，退火时间30～20min，以消除拉拔变形加工过程产生的残余应力。
13、优选的，在步骤c中，经过电解抛光清洗后采用5％～10％浓度的naoh溶液去除表面氧化皮。
14、优选的，在步骤s2中，将基板用钢刷打磨干净，并用丙酮擦拭表面油污，为尽可能避免铝合金氧化物的影响，在氩气保护下将丝材进行堆积操作，且堆积参数为：采用方波交流模式，扫描速度为0.1-3.0m/min，送丝速度为1-20m/min，层间停留时间为10-120s，打印电压为10-50v，电流为10-200a。
15、优选的，在堆积过程中，焊丝由熔池前方送进，送丝角度为20°；以及在每一层的沉积过程中，钨极尖端到沉积试样顶部高度为3-4mm。
16、优选的，在步骤s3中，双级固溶处理包括：
17、第一级固溶处理，第一级固溶温度为400-500℃，保温时间为1-10h，并进行水淬；
18、第二级固溶处理，第二级固溶处理的温度450-550℃，保温时间为5-15h，并进行液氮淬火。
19、优选的，在步骤s3中，时效处理温度为150-250℃，时效时间为5-25h。
20、有益效果，通过本专利技术制作的合金微观组织无缺陷，晶粒以等轴晶为主，尺寸细小且分布均匀；且利用双级固溶处理配合时效处理，能进一步优化合金微观组织，在保持良好塑性的前提下进一步提高合金强度，制备出兼有良好塑性与强度的电弧增材制造铝合金。
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1.一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤S1中，所述丝材的化学成分按按照质量百分数为：Cu：1.0-7.0％，Fe：0.1-3.0％，Si：0.1-4.0％，Mn：0.1-5.0％，Zn：0.1-3.0％，Ti：0.1-3.0％，余量为Al。
3.根据权利要求2所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤S1中丝材制备方法为：
4.根据权利要求3所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在热轧过程中，道次累积变形量达到55％～75％时，真空退火一次，真空退火温度为410～300℃，退火时间30～20min。
5.根据权利要求3所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤c中，经过电解抛光清洗后采用5％～10％浓度的NaOH溶液去除表面氧化皮。
6.根据权利要求1所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤S2中，在氩气保护下将丝材进行
7.根据权利要求1或6所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在堆积过程中，焊丝由熔池前方送进，送丝角度为20°；以及在每一层的沉积过程中，钨极尖端到沉积试样顶部高度为3-4mm。
8.根据权利要求1所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤S3中，双级固溶处理包括：
9.根据权利要求1所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤S3中，时效处理温度为150-250℃，时效时间为5-25h。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤s1中，所述丝材的化学成分按按照质量百分数为：cu：1.0-7.0％，fe：0.1-3.0％，si：0.1-4.0％，mn：0.1-5.0％，zn：0.1-3.0％，ti：0.1-3.0％，余量为al。
3.根据权利要求2所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤s1中丝材制备方法为：
4.根据权利要求3所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在热轧过程中，道次累积变形量达到55％～75％时，真空退火一次，真空退火温度为410～300℃，退火时间30～20min。
5.根据权利要求3所述的一种高强度高塑性增材制造铝合金制备方法，其特征在于：在步骤c中，经过电解抛光清洗后采用5％～10％浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：巩向鹏，陈红研，张道洋，熊林，李卓，程序，
申请(专利权)人：北京航空航天大学宁波创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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