3D打印AlSi10Mg合金組織性能研究

李曉丹, 朱慶豐，孔淑萍，康延磊，王向杰，倪家強

(1. 中航工業沈陽飛機工業(集團)有限公司，沈陽 110034；2.材料電磁過程研究教育部重點實驗室(東北大學),沈陽 110004；3.東北大學 材料科學與工程學院，沈陽 110004)

3D打印技術(3D printing)是20世紀90年代出現的一種新型快速成型技術.該技術利用高能激光熱源將金屬粉末完全熔化，經快速冷卻凝固成型，從而得到高致密度、高精度的金屬零部件.3D打印技術在制備復雜形狀零部件方面具有明顯優勢，已被廣泛應用于制備各種復雜結構零部件[1-9].作為典型的輕質高強材料，鋁合金的3D打印制備工藝備受關注，但受自身激光吸收率低、導熱率高、凝固收縮大等特點的限制，3D打印用鋁合金體系發展緩慢.近年來，國內外學者針對鋁合金3D打印工藝展開了大量研究[10-16]，目前，AlSi10Mg合金被公認為比較適合于3D打印技術.掃描方式、基板預熱、微量成分，以及粉材的形狀、粒徑等多方面因素均會對3D打印AlSi10Mg制品的性能產生影響.Kempen[13]等人使用AlSi10Mg合金進行3D打印獲得致密度達到99.5%，抗拉強度達到400 MPa的零部件.盡管國內學者已對AlSi10Mg合金粉材及3D打印技術做了大量的研究工作[17-18]，但粉材質量、掃描參數，掃描方法等關鍵參數的掌控仍不如國外相關企業，3D打印效率和產品質量仍有待提高.

結合3D打印技術的發展現狀，本文通過對德國EOSM28金屬粉末激光燒結系統所制備樣品的組織性能分析，解析進口設備的掃描方式，并結合掃描方式及3D打印技術金屬凝固的特點，分析3D打印制品力學……