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随着人们对稳定的电力需求日益增大,电网金属部件的稳定运行愈发显得重要,特别是在突发的电网金属部件失效而没有备品备件的情况下,只能重新购置整台电网设备,极大增加了时间和经济成本。利用选择激光熔化的增材制造技术快速个性化制造或修复导致电网故障的零部件,可减轻对备品备件的依赖,大大减少停电时间,对解决电网部件失效和提高电力建设效率有重要的意义。能否实现上述应用,主要取决于SLM零部件或修复件与传统产品之间的性能对比。铝合金在电网零部件中应用广泛,本文以AlSi10Mg合金SLM成形件与传统铸件性能为研究对象,对比分析他们之间性能的差异与原因,为SLM快速成形的电网部件应用于替换失效的传统铸造电网部件提供数据积累和理论依据。论文的主要研究和结果如下:(1)论文首先研究了选择激光熔化AlSi10Mg合金与铸件的显微组织与硬度分布,SLM的金相组织观察到典型逐层叠加特征,包括熔敷线、相邻熔覆层间的重熔区及重熔区的少量微小气孔。熔池内部冷却速度快,成型过程中得到细小晶粒,微观结构良好,主要为以α-Al基体和共晶硅颗粒的均匀分布。重熔区激光能量低且存在多次熔化凝固导致晶粒长大,由于SLM成形过程中快速熔化冷却使得其晶粒比铸态组织细小。显微硬度结果表明:选择激光熔化AlSi10Mg合金显微硬度呈波浪型的小周期变化,熔池内部激光集中,使其晶粒细小,显微硬度较高,重熔区激光能量较低和热积累导致其组织晶粒粗大硬度偏低。总体硬度均匀,较铸件显微硬度有一定提升。XRD与EDS分析表明SLM成形过程中Si在Al基体中形成过饱和固溶体,存在固溶强化。(2)其次,论文对比研究了选择激光熔化与铸态AlSi10Mg的力学性能,结果表明:SLM成形AlSi10Mg合金力学性能优良,对比铸态拉伸强度提高42%,屈服强度提高54%,冲击韧性提高53%,疲劳极限提高16%。SLM成形过程中的细晶强化和固溶强化是力学性能优良的主要原因。断口分析SLM成形多为韧窝塑性断裂,而铸态多为解理或准解理断裂。(3)最后对比研究了SLM成形与铸态AlSi10Mg合金作为电网部件的耐蚀和导电性能,研究结果表明:SLM成形试样由于合金元素分布均匀,形成氧化膜均匀致密,耐蚀性较好。而铸造AlSi10Mg合金存在粗大的不均匀的共晶Si,导致表面氧化膜不连续致密度低,其耐蚀性较差。同时由于SLM成形过程中过饱和固溶体的形成,引起晶格畸变,使电子易于与晶体缺陷发生碰撞导致散射,引起材料电阻率升高,导电性能不如铸造AlSi10Mg合金。