铝合金激光熔丝增材制造以激光为热源,以4043铝合金丝材为沉积材料,能够快速方便地制造结构复杂、力学性能好的构件,大幅提高了材料的利用率,缩短了产品的生产周期。课题基于机器人激光增材制造技术,以铝合金沉积单元以及多层沉积体为研究对象,针对增材制造工艺参数对成形尺寸及力学性能的影响开展研究,并对多层沉积体的组织进行了分析。首先开展了沉积单元的成形规律研究,研究了不同工艺参数对沉积单元成形过程的影响。在0～20 mm范围内离焦量增大可以有效降低飞溅;激光功率、激光扫描速度及送丝速度需要相互匹配;光丝间距决定了沉积单元成形是否连续,其在1～2mm范围内沉积单元成形良好;保护气流量在15～20L/min范围内时保护效果最佳。其次进行多层沉积体增材制造工艺试验,主要讨论了激光扫描速度、激光功率、送丝速度、送丝方式及层间等待时间对多层沉积体的成形纹路及尺寸均匀性的影响。激光扫描速度越慢,丝材沉积量越高,导致熔池不能充分的铺展。激光功率的增加会导致多出的热输入作用于熔池,熔池温度升高流动性增大使沉积宽度增加。送丝速度对沉积层尺寸的影响较大,随着送丝速度的增大,沉积金属增多会使沉积层不均匀性增大。然后探讨了工艺参数对多层沉积体力学性能的影响并进行了组织分析。多层沉积体顶层为等轴晶,在中部和底部区域的金相组织为沿温度梯度方向的柱状晶。多层沉积体的底部硬度值较高,在沉积层中不同区域晶粒大小不一使测量的硬度值曲线上下波动。拉伸试样断口形貌主要是大量的等轴韧窝,属于典型的韧性断裂。