[发明专利]一种基于选择性激光熔化成形技术的高强度2000系铝合金制备方法

权利要求书

1.一种基于选择性激光熔化技术的高强度 2000 系铝合金制备方法，其特征在于：

包括，称取原料进行熔炼；雾化制粉后筛分；

保温处理，得到金属粉末；

用所述金属粉末进行 3D 打印；

再热处理，即得高强度 2000 系铝合金产品；

以质量百分比计，所述原料的成分及含量为，Cu：2～8％、Li：0.5～2％、Mg：0.2～2％、Zr：1～3％、Ti：0.4～1.8％，余量为 Al；

所述热处理的时效温度为 275～325°C，保温时间为 4～6h，升温速度为 10～20°C/min，空冷。

2.根据权利 1 所述的基于选择性激光熔化技术的高强度 2000 系铝合金制备方法，其特征在于：元素质量分数比例为：所述 Cu、所述 Li 与所述Ti的数量关系为 Cu/Li≥4和/或 2≤Cu/Ti≤12。

3.根据权利 2 所述基于选择性激光熔化技术的高强度 2000 系铝合金制备方法，其特征在于：所述 Cu、所述 Li 与所述Ti的数量关系为 Cu/Li≥5 和/或 3≤Cu/Ti≤10。

4.根据权利 1 所述基于选择性激光熔化技术的高强度 2000 系铝合金制备方法，其特征在于：所述高强度 2000 系铝合金产品包括铝固溶体基体和分散质；

其中，所述分散质包括 Al₂CuLi、Al₂Cu、Al₂CuMg、Al₃Li、AlLi中的一种或几种。

5.根据权利 1～4 任一所述基于选择性激光熔化技术的高强度2000系铝合金制备方法，其特征在于：所述铝合金中 Cu 元素的加入，其目的在于，形成 T₁相(Al₂CuLi)，T₁相是最有效的强化相；铝合金粉末中 Cu/Li 比值≥4，其目的在于，高的 Cu/Li 比有利于 T ₁强化相析出；所述铝合金中 Mg 元素的加入，其目的在于，使 Al-Li 合金溶解度曲线上移，降低 Li 在基体中的固溶度，在时效初期促进共格强化相 δ’(Al₃Li)析出，同时形成 S’相(Al₂CuMg)，改善合金强韧性；所述铝合金中Zr元素的加入，其目的在于促进 Al₃Zr 析出物的形成，细化合金晶粒，从而阻止裂纹的形成和扩展，可以显著降低并最终消除 3D 打印过程中裂纹的形成；所述铝合金中Ti元素的加入，其目的在于在 3D 打印快速冷却下形成长程有序的周期结构，增加强度和韧性。

6.根据权利 5 所述的基于选择性激光熔化技术的高强度 2000 系铝合金制备方法，其特征在于：所述 3D 打印其成形的参数为，激光扫描功率为 200～400W，扫描速度为 500～1200mm/s，层厚为 0.02～0.08mm，扫描间距为 0.1～0.2mm。

7.根据权利要求 1～4、6 任一所述的基于选择性激光熔化技术的高强度 2000 系铝合金制备方法，其特征在于：所述余量为 Al，杂质总质量分数不超过 0.1％。

8.根据权利要求 1～7 任一所述的方法制备的基于选择性激光熔化技术的高强度2000 系铝合金产品，其特征在于：拉伸强度超过490MPa，平均硬度超过 150HV_0.2，延伸率超过 11％。