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近几年内,航空航天、汽车、微电子等领域对轻质高力学性能材料日益增长的需求为铝合金的激光增材制造技术研究提供了巨大的推动力。利用激光增材制造技术制造铝合金零部件可以缩短生产周期、提高原料利用率、降低材料成本,因而受到广泛关注。铝合金的高激光反射率、低流动性等因素使沉积后合金存在许多缺陷,影响沉积层的力学性能。本课题从优化了粉体与激光熔化沉积工艺参数,通过添加高吸光率TiC硬质陶瓷颗粒对AlSi10Mg粉体进行改良,对比不同混粉工艺对沉积层组织结构的影响。实验中研究了激光功率、送粉速率、扫描间距对沉积层组织性能的影响,分析了沉积层的金相组织特征与TiC颗粒增强机制。实验中通过球磨法将TiC颗粒分散在AlSi10Mg粉体中,通过SEM与粒径分布测试发现随着球磨时间增加,TiC颗粒分散均匀程度增加,铝合金粉体颗粒球形度降低,在2 h的球磨时间下可以实现TiC颗粒均匀分散并保持较高的球形度。EDX测试表明过高的TiC质量分数会导致TiC颗粒发生大面积团聚,加入TiC的质量分数超过4%时团聚程度更明显。XRD测试表明纳米TiC颗粒的晶粒细化效果比微米级TiC颗粒更显著。通过对比不同混粉工艺制备的粉体经激光熔化沉积后沉积层的组织与力学性能发现,随着球磨时间增加,粉体流动性变差,沉积层致密度降低,当球磨时间为15 h时,粉体会堵塞喷嘴。利用激光熔化沉积制备TiC/AlSi10Mg铝合金,通过观察宏观形貌、金相形貌与致密度分析发现激光功率越大,熔池尺寸越大,沉积层致密度增高,但是过高的激光功率会使熔池飞溅产生缺陷。随着送粉速率增加沉积层厚度增加,高的送粉速率会导致部分粉体未熔化,降低沉积层致密度。扫描间距影响相邻熔池之间的搭接率,搭接率不足时缺陷显著增加。在P=3.5 k W,v送粉=6 g/min,L扫描间距=1.2 mm时获得了熔池尺寸适中,沉积层表面平滑,致密度较高的沉积层。TiC硬质颗粒的加入可以提升粉体热导率与激光吸收率,沉积层硬度由115 HV提升到125 HV,使沉积层抗拉强度由159 MPa提升到182 MPa。