本课题是辽宁省科学技术厅的航空联合基金项目子课题的部分研究内容。针对沈飞集团用到的增材制造铝合金零部件样品热处理制度的优化问题展开研究,通过对增材制造方法制备的Al-10Si合金进行不同制度的热处理,分析热处理制度对Al-10Si合金组织性能的影响规律,为增材制造铝合金制品热处理工艺的制定提供技术支持。本文主要从两个方面展开研究:(1)增材制造Al-10Si合金组织性能研究。(2)热处理对增材制造Al-10Si合金组织性能的影响。研究结果表明:(1)平行于构建方向的典型金相组织为鱼鳞状熔池组织,在这些鱼鳞状熔池内形成了典型的柱状晶组织,其生长方向与传热方向平行,靠近熔池底部的晶粒较细,远离熔池底部的晶粒较粗,晶粒内的共晶组织呈“管状”分布,纳米级的Si颗粒尺寸细小均匀。(2)增材制造Al-10Si合金样品平行于构建方向的抗拉强度和延伸率分别为487.5MPa和9.0%,垂直于构建方向的抗拉强度和延伸率分别为490.0MPa和7.0%。(3)增材制造Al-10Si合金样品在170-300℃保温2小时的退火过程中,在温度低于200℃时,试样各个方向的抗拉强度与原始态试样相比变化不大,平行于构建方向试样的抗拉强度在460.0MPa至485.0MPa之间,垂直于构建方向试样的抗拉强度在495.0MPa至502.5MPa之间。随着继续提高退火温度,试样的抗拉强度均下降,当退火温度为300℃时,平行于构建方向试样的抗拉强度降至292.5MPa,垂直于构建方向试样的抗拉强度降至310.0MPa。(4)增材制造Al-10Si合金样品在170-300℃下保温2小时的退火过程中,在退火温度低于200℃时,试样各个方向的延伸率与原始态试样相比均降低。200℃/2h退火后,试样各方向的延伸率最低,平行于构建方向试样的延伸率降至8.0%,垂直于构建方向试样的延伸率降至5.2%。随着继续提高退火温度,试样各个方向的延伸率均提高,当退火温度为300℃时,平行于构建方向试样的延伸率升至15.6%,垂直于构建方向试样的延伸率升至11.9%。(5)增材制造Al-10Si合金样品在280℃下保温2-8小时的退火过程中,在保温时间少于4小时时,试样各个方向的抗拉强度随保温时间的延长均明显降低;在保温时间为4小时时,平行于构建方向试样的抗拉强度降至279.3MPa,垂直于构建方向试样的抗拉强度降至301.1MPa;当保温时间超过4小时后,试样各个方向的抗拉强度基本不变。(6)增材制造Al-10Si合金样品在280℃下保温2-8小时的退火过程中,在保温时间少于4小时时,试样各个方向的延伸率随保温时间的延长均明显提高;在保温时间为4小时时,平行于构建方向试样的延伸率升至38.1%,垂直于构建方向试样的延伸率升至27.6%;当保温时间超过4小时后,试样各个方向的延伸率基本不变。