【摘 要】
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微桁架夹芯板点阵轻量化结构在航空航天领域有重要应用,选区激光熔化(SLM)增材制造技术可克服传统工艺局限性,高质量一体化成形复杂点阵结构.以稀土Sc改性高强Al Mg合金为对象,采用SLM工艺对其进行工艺优化试验,并基于优化结果对微桁架夹芯板开展一体化成形工艺调控研究.研究结果表明:SLM成形Al-Mg-Sc-Zr合金表面质量、冶金缺陷等随激光参数发生显著变化,在激光功率400 W、扫描速度800 mm/s的条件下获得较高表面质量(粗糙度为13.2 μm)及致密度(相对密度为99.5％).当扫描速度较低时
【机 构】
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南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016;上海卫星装备研究所,上海200240
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微桁架夹芯板点阵轻量化结构在航空航天领域有重要应用,选区激光熔化(SLM)增材制造技术可克服传统工艺局限性,高质量一体化成形复杂点阵结构.以稀土Sc改性高强Al Mg合金为对象,采用SLM工艺对其进行工艺优化试验,并基于优化结果对微桁架夹芯板开展一体化成形工艺调控研究.研究结果表明:SLM成形Al-Mg-Sc-Zr合金表面质量、冶金缺陷等随激光参数发生显著变化,在激光功率400 W、扫描速度800 mm/s的条件下获得较高表面质量(粗糙度为13.2 μm)及致密度(相对密度为99.5％).当扫描速度较低时试件熔池底部形成一次Al3Sc析出相,而当扫描速度过高时因凝固速度过快析出相减少,导致试件显微硬度降低.在优化工艺区间内,随激光扫描速度增加SLM成形Al Mg-Sc-Zr微桁架夹芯板粘粉比例下降,构件质量随之减轻;水平方向构件尺寸精度、桁架微杆成形精度均随扫描速度增加而增加.
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