作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 北京星航机电装备有限公司,北京 100074
激光粉末床熔融(LPBF)是钴基高温合金复杂构件整体制造的理想方法。ECY768是一种性能优异的新型钴基高温合金,但目前LPBF成形ECY768合金的研究还十分匮乏。研究了LPBF成形ECY768钴基高温合金的冶金缺陷、显微组织和基础力学性能。结果表明:LPBF成形ECY768合金的冶金缺陷主要为气孔、未熔合和热裂纹;通过调整激光体能量密度等工艺参数,可实现无裂纹、高致密(孔隙率<0.5%)ECY768合金成形。LPBF成形ECY768合金的显微组织为以柱状晶为主的“柱状晶+等轴晶”混合组织,总体上呈一定的“〈0 0 1〉/构建方向”择优取向;晶粒内部具有细密的胞状亚晶结构,胞晶边界不仅分布有胞状位错网络,还分布有球状MC型和条带状M23C6型两类纳米级碳化物析出相。在优选工艺参数下,LPBF成形ECY768合金的屈服强度为1002 MPa(构建方向)/1267 MPa(垂直构建方向),远高于铸造或LPBF成形的其他主要钴基高温合金;延伸率为10.5%(构建方向)/13.3%(垂直构建方向),与铸造或LPBF成形的其他主要钴基高温合金基本相当。优良的致密度、细密的胞状亚晶结构、纳米碳化物的大量析出及其与位错网络的相互作用是LPBF成形ECY768合金具有优异力学性能的关键。
激光粉末床熔融 ECY768钴基高温合金 冶金缺陷 显微组织 力学性能 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0314004
作者单位
摘要
华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
铝合金液冷板是航空航天、**等领域电子设备的重要散热零件,一般具有微细流道和复杂的外形,非常适合采用激光选区熔化(SLM)增材制造技术整体成形。为提升液冷板的整体成形效率,研究了1 kW高功率激光SLM成形铝合金的致密化行为、显微结构、力学性能以及微孔的最小孔径。结果表明:随着激光体能量密度增加,SLM成形AlSi10Mg试样的致密度先提升后趋于稳定;成形高致密(致密度>99.5%)试样所需的激光体能量密度为47.6~200 J/mm3;成形试样的显微组织由总体上呈〈100〉择优取向的α-Al基体和网状共晶Si组成;在晶界强化、固溶强化和第二相强化的共同作用下,成形试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到(433±10) MPa、(267±8) MPa、(5.5±0.5)%,均超过同牌号压铸件;在高功率SLM成形条件下,水平与竖直伸展微孔的最小孔径分别为0.6 mm和0.4 mm,可以满足大部分微细流道的设计与成形需求。依托基础工艺研究,本文利用高功率SLM技术实现了液冷板局部模拟样件的快速成形,成形效率可达到75.6 cm3/h。
激光技术 激光选区熔化 铝合金液冷板 成形效率 显微组织 力学性能 最小孔径 
激光与光电子学进展
2021, 58(13): 1314002

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