[发明专利]一种6061铝合金激光增材制造工艺

说明书

本发明公开了一种6061铝合金激光增材制造工艺,在大大提高6061铝合金强度的同时并不降低塑性。本发明采用激光将6061铝合金粉末融化，凝固，之后立即进行低温惰性气体处理，以产生大量位错缺陷、进而增大强度。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种6061铝合金的增材制造工艺。

背景技术

6061铝合金具有密度小、比强度高、导热、耐腐蚀等优异性能，是航空航天领域常用的一种轻质结构材料。然而，传统加工技术难以实现变截面、内部复杂流道、精密薄壁件等复杂构件的制造，而这些对于增材制造技术却很容易实现。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种高强度6061铝合金的激光增材制造工艺，本发明提供的工艺能够获得质量优异的6061铝合金。

本发明的技术方案如下 :

本发明提供了一种6061铝合金的增材制造工艺，包括如下步骤：

（1）将6061铝合金原料粉末进行铺粉，形成粉末层；

（2）在惰性气体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；

（3）采用低于零下30摄氏度的惰性气体冷却；

（4）进行去应力退火处理；

（5）重复步骤（1）-（4）。

作为优选，所述激光扫描的功率优选为500～800W；所述6061铝合金原料粉末的粒度优选为5～10μm；所述激光扫描过程中的光斑直径优选为50～100μm，所述铺粉的厚度优选为30～50μm。激光扫描的速度优选为8000～10000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.1～0.2mm，所述去应力退火处理的方式有选为：加热到140～220℃再进行空冷。

有益的效果：

在本发明中，采用激光扫描后，6061铝合金粉末融化，凝固，之后立即进行低温惰性气体处理，可以产生大量缺陷，尤其是产生高密度位错网络，大大增强6061铝合金的强度；这种网络同时还可以允许位错通过，这样在强度增高的同时不降低塑性。同时，采用本发明的方案可以制造形状复杂的零件，发挥增材制造的特长。

为了便于理解本发明，下面提供实施例用于解释本发明，但它们不构成对本发明的限定。

具体实施方式

下面通过结合实施例详细描述本发明。

实施例1

（1）将6061铝合金原料粉末进行铺粉，形成粉末层，铺粉的厚度为50μm；

（2）在氩体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；其中，激光功率为500W，激光扫描过程中的光斑直径优选为100μm，激光扫描的速度优选为9000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.1mm；

（3）采用零下30摄氏度的氩气冷却；

（4）进行去应力退火处理：加热到140℃再进行空冷；

（5）重复步骤（1）-（4）10次，得到6061铝合金样品。

对制备的6061铝合金进行拉伸测试，抗拉强度为523Mpa，延伸率为11%。

实施例2

（1）将6061铝合金原料粉末进行铺粉，形成粉末层，铺粉的厚度优选为30μm；

（2）在氩体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；其中，激光功率为800W，激光扫描过程中的光斑直径优选为50μm，激光扫描的速度优选为10000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.17mm；