铝锂合金选区激光熔化成形及热处理工艺研究
李杜1 ,严雷鸣1 ,宰雄飞1 ,周朝辉2
1. 长沙新材料产业研究院有限公司
Research on selective laser melting(SLM) forming and heat treatment process of aluminum-lithium alloy
摘要 本文设计并制备了多种不同成分的铝锂合金粉末，对其进行了选区激光熔化成形，选取高致密、无裂纹的铝锂合金成形零件进行了热处理工艺研究。结果表明，第三代Al-Li-Cu系铝锂合金在选区激光熔化成形快速凝固过程中极易产生微裂纹，第二代Al-Li-Mg系合金较为适合选区激光熔化成形，能够得到高致密、无裂纹的成形样件；选区激光熔化成形铝锂合金在200℃进行时效热处理，强化相主要为δ'相，时效48小时达到峰时效状态，继续延长时效时间，其力学性能有所下降。
关键词 ：
：选区激光熔化成形 ,
铝锂合金 ,
热处理
Abstract ：In this paper, a variety of different components of aluminum-lithium alloy powder were designed and prepared. The aluminum-lithium alloy powder is formed by SLM,and the highly dense, crack-free aluminum-lithium alloy forming parts were selected for heat treatment process research. The results show that the third generation of Al-Li-Cu aluminum-lithium alloy is very prone to micro-cracks in the process of rapid solidification of SLM, and the second generation of Al-Li-Mg alloy is more suitable for SLM, which can obtain highly dense, crack-free forming samples; SLM aluminum-lithium alloy is aged and heat treated at 200 °C, the reinforced phase is mainly δ' phase, the aging period reaches the peak aging state for 48 hours, and the aging time continues to be extended, and its mechanical properties have decreased.
Key words ：
SLM
aluminum-lithium alloy
heat treatment
收稿日期: 2022-03-07
出版日期: 2023-04-04
基金资助: 中国航天科工集团公司跨二级单位联合自主创新项目
通讯作者:
李杜
E-mail: 664280267@qq.com
作者简介 : 校样无修改
[1]Komisarov V，Talianker M，Cina B.Effect of retrogression and reaging on the precipitates in an 8090 Al-Li alloy[J].Materials Science & Engineering A, 1988, 242(12):39-49
[2] Li J F，Zheng Z Q，Chen Y L，et al.Al-Li alloys and their application in aerospace industry[J].Aerospace Materials＆Technology, 2012, 1(13):13-19
[3]Yang W X，Zhang X Y，Xiao R S.Dual-beamlazer welding of T-joint of aluminum-lithium alloy 2060-T82099-T83[J].Chinese Journal of Lazers, 2013, 40(7):0703001-0703008
[4] Nayan N，Murty S V S N，Jha A K，et al.[J]．Materials Science & Engineering A，2013，576：21-28．[J].Materials Science & Engineering A, 2013, 576(12):21-28
[5]孙洁琼，张宝柱.先进铝锂合金的特点及其在民用飞机上的应用[J].航空工程进展, 2013, 4(2):158-166
[6]熊焕.低温贮箱及铝锂合金的应用[J].导弹与航天运载技术, 2001, 6(13):33-40
[7] 何建伟，王祝堂.铝－锂合金废料的回收与再生[J].轻合金加工技术, 2015, 7(1):18-21
[8]邱慧中.铝锂合金的发展概况及应用[J].宇航材料工艺, 1993, 23(4):38-45
[9] 李涤尘，田小永，王永信，等.增材制造技术的发展[J].电加工与模具, 2012, 1(2):20-22
[10] 杨强，鲁中良，黄福享，等.激光增材制造技术的研究现状及发展趋势[J].航空制造技术, 2016, 12(1):26-31
[11]王欣，刘栋，程序，等.热处理工艺对激光增材制造铝锂合金组织及力学性能的影响[J].中国激光, 2018, 45(5):0502004-0502010
[12]焦世坤，刘少印，刘栋，程序，等.激光增材制造铝锂合金的热处理组织及相析出[J].中国激光, 2018, 45(5):0502001-0502008
[13]张新明，邓运来，张勇.高强铝合金的发展及其材料的制备加工技术[J].金属学报, 2015, 51(3):257-271
[14]张虎，聂小佳，朱海红，等.选区激光熔化成形高强Al-Cu-Mg合金研究[J].中国激光, 2016, 5(2):78-84
[15] 张红昌，宋彬，刑明，等.2024铝合金粉末选区激光熔化成形工艺研究[J].铸造技术, 2021, 1(1):22-24
[16] Sistiaga M L M，Mertens R，Vrancken B，et al.Changing the alloy composition of Al7075 for better processability by selective laser melting [J]．，．[J].Journal of Materials Processing Technology, 2016, 238(1):437-445
[17]Lambri O A, Perez-landazabal J L.Study of δ' reversion process in 8090 alloy[J].Scripta Materialia, 1997, 37(6):851-859
[18] 胡铁牛.热处理工艺对2195铝锂合金低温力学性能影响规律研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2008.
[19]范云强, 陈志国, 郑子樵, 等.分级时效对-----合金微观组织与性能的影响[J].中国有色金属学报, 2005, 15(4):590-595
[20]李慧中, 梁霄鹏, 李洲, 等.时效温度对铝合金组织与力学性能的影响[J].机械工程材料, 2008, 32(8):12-15
[21] 蒋呐, 李劲风, 郑子樵, 等.时效工艺对高强度Al-Cu-Li合金断裂韧性的影响[J].宇航材料工艺, 2007, 2(1):66-69
[22]曙光, 蒋呐, 王彬, 等.铝锂合金热处理工艺与性能[J].铝加工, 2002, 25(2):51-53
[1]
贺巍亮 霍曼. 随焊激冷控制铝锂合金焊接接头残余应力规律研究
[2]
王浩达 李想 商荣翔 王岳辉. 热处理温度对铁镍钼磁粉芯性能的影响
[3]
李育洛 沈宁宁 陈莉 吕旷 惠希东. 热处理工艺对高Bs Fe84B6P6C3Cu1纳米晶合金磁电性能的影响
[4]
牛志旗 王东玲 张敬霖 于一鹏 张建福. 热处理温度对Fe-Co-2V-0.05Nb软磁合金组织和性能的影响
[5]
王瑜. 07MnMoVR低温压力容器用调质钢的研制开发
[6]
董福青 于培师 张超锋 赵军华. 1420铝锂合金改进的Johnson-Cook本构模型
[7]
程超 牟星 鄢邵文 张洪平. Fe-Ga合金的相结构及其对磁致伸缩性能影响的研究进展
[8]
王艾竹 王志刚 李宁 王树财 于杰 韩魁. 一种高碳耐磨高温合金的组织和性能
[9]
蔡龙奇 李毅 何伟 彭华备. 阻尼合金的研究发展现状
[10]
贺笃鹏 张国强 王毛球 曹燕光 侯雅青 杨丽. 18CrNiMo7-6齿轮钢高温渗碳淬火变形数值模拟
[11]
雍兮 陈明昕 李昭东 曹燕光. 热处理工艺对工具钢75Cr1组织和性能的影响
[12]
李小平 张亚军. 超导复合线用小规格Nb47Ti棒材加工工艺研究
[13]
严飞 于一鹏. 低膨胀合金磁特性及其温度稳定性研究
[14]
李勃 王帅. 热处理工艺对3Cr13MoCu不锈钢组织及性能的影响
[15]
赵润飞 祖方遒. 熔体过热处理对P型(Bi,Sb)2(Te,Se)3合金凝固行为、组织及电学性能的影响
2023, Vol. 30 