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高强铝合金在增材制造中的组织性能调控技术

作者:PA电子工业科技有限公司N10276 合金板 发布时间:2025-11-13 16:35:20

信息摘要:

AlSi10Mg铝合金通过优化的热处理工艺,在增材制造中实现强度与韧性的最佳平衡,满足航空航天复杂构件需求。

AlSi10Mg作为增材制造常用的铝合金,其打印态组织由α-Al枝晶和共晶Si网络组成,存在明显的组织不均匀性。我们开发了专门的热处理工艺:在300℃进行2小时去应力退火,随后在530℃固溶处理1小时,水淬后于160℃时效6小时。

高强铝合金在增材制造中的组织性能调控技术

在SLM制造过程中,我们采用分区扫描策略和实时熔池监控技术,激光功率370W,扫描速度1300mm/s,层厚40μm。经过优化工艺处理的材料,抗拉强度达到450MPa,屈服强度350MPa,延伸率8%,维氏硬度HV 135。

高强铝合金在增材制造中的组织性能调控技术

针对航空航天液压接头等承力构件,我们开展了系统的性能评估。在振动疲劳测试中(频率100Hz,应力比R=-1),疲劳强度达到150MPa(10⁷周次)。通过透射电镜观察发现,时效处理后析出的Mg₂Si强化相尺寸为20-50nm,均匀分布在α-Al基体中。

高强铝合金在增材制造中的组织性能调控技术

我们采用同步辐射X射线原位分析技术,研究热处理过程中Si颗粒的球化动力学。建立了一套完整的工艺-组织-性能关系模型,为航空航天铝合金构件的增材制造提供理论指导。