激光选区熔化成形SiCP/AlSi10Mg复合材料工艺及性能研究

柯林达; 薛刚; 朱海红; 肖美立; 邓竹君; 成群林; 曾晓雁

引用本文:	柯林达,薛刚,朱海红,肖美立,邓竹君,成群林,曾晓雁.激光选区熔化成形SiCP/AlSi10Mg复合材料工艺及性能研究[J].上海航天,2019,36(2):118-124.

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激光选区熔化成形SiCP/AlSi10Mg复合材料工艺及性能研究

柯林达^1,2,薛刚³,朱海红³,肖美立^1,2,邓竹君^1,2,成群林^1,2,曾晓雁³

(1.上海航天精密机械研究所,上海 201600;2.上海金属材料近净成形工程技术研究中心,上海 201600;3.华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北武汉 430074)

摘要:

为研究激光选区熔化(SLM)成形技术制备SiC颗粒增强AlSi10Mg复合材料的成形机理,开展了SLM成形工艺参数(扫描间距、扫描速度)对致密度、机械性能等影响情况的研究。结果表明:所制备试样中SiC增强颗粒分布均匀,并与基体具有连续相容的冶金结合界面。当激光扫描速度从900 mm/s升高到2 100 mm/s时,在不同的扫描间距下,复合材料试样致密度均随之降低；当扫描间距在0.09～0.12 mm内变化时,在不同的扫描速度下,致密度变化趋势并不一致；在激光功率490 W、铺粉层厚0.04 mm、扫描间距0.12 mm、扫描速度900 mm/s时,制备的SiC颗粒增强AlSi10Mg复合材料试样得到最佳综合性能(相对密度99.1%,显微硬度198.7 HV0.2,抗拉强度341.9 MPa)；在该最佳工艺参数下,成功制备出复杂结构的薄壁零件。研究为SLM成形SiCP/AlSi10Mg复合材料在航空航天和空间领域的应用提供了理论基础和实验依据。

(1. Shanghai Spaceflight Precision Machinery Institute, Shanghai 201600, China;2. Shanghai Engineering Technology Research Center of Near-Net-Shape Forming for Metallic Materials, Shanghai 201600, China;3.Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei, China)