通过激光粉末床融合制备的Al-Cu合金中绕过固化裂变易感性
Lixia Xi1, Qiuyang Lu1, Dongdong Gu1
1Jiangsu Provincial Engineering Laboratory for Laser Additive Manufacturing of High-Performance Metallic Components, College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing, China.
3D printing and additive manufacturing
|May 1, 2024
概括
-铜 (Al-Cu) 合金的激光粉床融合 (LPBF) 可能容易发生裂. 优化激光功率和扫描速度对于实现具有增强机械性能的密集,无裂纹的Al-Cu合金至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
- 金工业是金工业的一个方面.
背景情况:
- 激光粉床融合 (LPBF) 的Al-Cu合金是具有挑战性的,因为广泛的固化温度范围,导致裂.
- 了解加工参数对缺陷形成的影响对于这些合金的成功LPBF至关重要.
研究的目的:
- 研究激光处理参数对LPBF加工的2024 Al-Cu合金的密度和机械性能的影响.
- 使用有限元建模分析固化裂变易感性.
- 为了确定生产密度高且无裂纹的2024 Al-Cu合金组件的最佳参数.
主要方法:
- 使用LPBF制造2024 Al-Cu合金,具有多种激光功率和扫描速度.
- 对孔隙,裂和缺乏融合缺陷的分析.
- 应用有限元模型来预测固化裂易受性的应用.
- 机械性能测试 (硬度,抗拉强度,延长).
主要成果:
- 随着激光功率的提高,孔隙性增加;随着扫描速度的提高,裂和缺乏融合缺陷的增加.
- 最佳参数 (200瓦激光功率,100毫米/秒扫描速度) 产生了密集 (>98.1%) 和无裂纹的样品.
- 达到高硬度 (110±4 HV0.2),最终抗拉强度 (300±15 MPa) 和延长 (~3%).
结论:
- LPBF加工参数显著影响2024 Al-Cu合金的密度,缺陷形成和机械性能.
- 低激光功率和低扫描速度被认为是生产无裂纹元件的关键.
- 这些发现为通过LPBF制造高性能Al-Cu合金提供了宝贵的参考.
