【摘 要】
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论文采用Al-12Si粉末进行选区激光熔化(SLM)成形单道及块体试样,研究了不同工艺参数对Al-12Si试样润湿性的调控,探讨了对材料内部显微组织和力学性能的影响机制。采用SLM加工技术研究了基底的表面形貌对下一层粉末铺展及单道成形的影响。研究发现,随块体表面粗糙度(Top Ra)的增加,单道形成了规则、扩展、颈缩、球化的不同形貌。通过对单道与已凝固层的润湿角及横截面的几何尺寸的分析,揭示了不同
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论文采用Al-12Si粉末进行选区激光熔化（SLM）成形单道及块体试样,研究了不同工艺参数对Al-12Si试样润湿性的调控,探讨了对材料内部显微组织和力学性能的影响机制。采用SLM加工技术研究了基底的表面形貌对下一层粉末铺展及单道成形的影响。研究发现,随块体表面粗糙度（Top Ra）的增加,单道形成了规则、扩展、颈缩、球化的不同形貌。通过对单道与已凝固层的润湿角及横截面的几何尺寸的分析,揭示了不同的凝固环境下熔融金属不同的润湿性及流动行为。通过对不同激光加工参数成形的Al-12Si试样进行研究,探讨了激光扫描速度对熔融金属润湿性及试样成形的影响。研究发现,扫描速度过低时,激光能量密度过大,产生过烧现象,显微组织粗化,显微硬度和摩擦磨损性能较低。扫描速度过高,金属粉末不能充分熔化,且表面氧化层难以破碎,从而难以润湿已凝固层,试样成形质量降低。当激光功率为370 W,扫描速度为1750 mm/s时,金属粉末熔化充分,润湿性良好,致密度较高为98%,对试样进行透射分析,发现晶界处有Al、Si和Mg2Si物质,晶内区域存在MgAl2O4,试样的显微硬度较高,达到127.5 HV0.1,摩擦磨损性能提高。采用优化的加工参数制备Al-12Si试样,进一步研究了激光辐照角度对Al-12Si块体试样的显微组织、润湿性及力学性能的影响规律。结果发现,随激光辐照角度的增加,光斑由小而聚集的圆形向椭圆形转变,光斑的辐照范围增大,但能量密度降低,熔池逐渐向宽而浅的形状改变,试样的致密度、显微硬度及拉伸强度逐渐降低。当激光垂直照射时,光斑直径小,能量密度较高,熔融金属润湿性良好,熔池为窄而深的形状。试样具有均匀细化的Al-Si共晶组织,层间结合性好,致密度高。拉伸强度最高达到440.07 MPa。
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