激光增材制造鋁鋰合金熱處理組織及TB相析出研究

　　激光增材制造鋁鋰合金熱處理組織及TB相析出研究

　　鋁鋰合金具有密度低、比強度高和疲勞性能好等優點，在航空航天領域得到廣泛應用。激光增材制造技術通過原位冶金熔化及快速凝固逐層堆積，實現高性能大型無缺陷復雜金屬構件的近凈成形，有效解決傳統制備工藝帶來的晶粒組織粗大、易偏析等問題，同時具有制造成本低、生產周期短、材料利用率高等優點，有望為鋁鋰合金大型結構件的快速制備提供一條新途徑。

　　鋁鋰合金在航空航天領域的應用廣泛，國外工業國家選用鋁鋰合金作為蒙皮、隔框、長梁、火箭貯箱、鍛環、瓜瓣等航空航天構件。

　　北京航空航天大學王華明院士課題組利用激光增材制造技術制備了尺寸達86mm×30mm×80mm鋁鋰合金厚板樣件，利用OM、SEM、TEM及XRD分析了其沉積態顯微組織及成分，優化出沉積態鋁鋰合金時效前熱處理工藝，探究了TB相的時效析出行為。

　　增材制造用鋁鋰合金球形粉末         激光增材制造成形原理示意圖

　　結果表明：激光增材制造鋁鋰合金穩態區顯微組織主要由存在于晶界和晶內的條狀及塊狀富銅相以及充滿晶粒的棒狀TB(Al7Cu4Li)相組成;當采用490℃×8h+515℃×4h雙級均勻化退火、520℃×1h固溶處理時，沉積態鋁鋰合金的成分均勻性提高。當時效溫度為400℃時，TB相數量達到最大，增加溫度至 500℃時，TB相消失，合金顯微硬度隨著TB相的增加先急劇下降后逐漸升高，呈負相關關系。

　　研究人員表示，后續將在優化激光增材制造鋁鋰合金成形工藝、熱處理組織性能調控等方面進行更深入研究。

　　參考文獻： 中國光學期刊網

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