[发明专利]一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法

权利要求书

1.一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

一、称取选区激光熔化用粉末混合，所述的选区激光熔化用粉末为Al粉末、Zn粉末、Mg粉末及Zr粉末，其中，Zn的质量分数为12-15％，Mg的质量分数为1-2％，Zr的质量分数为0.5-2％，余量为Al；

二、采用行星式球磨混粉机对上一步混合后的粉末进行机械混合，在混合罐中通入惰性气体对粉末进行保护防止氧化，然后按照200-400rpm的转速，转动5-10min后停转5-10min冷却的方式混合4-8h；

三、通过三维绘图软件绘制模型，依据预先设计的零件结构与尺寸绘制三维模型；将上一步混合后的粉料按0.03-0.05mm的厚度铺粉，并逐层进行铺粉，通过三维绘图软件对模型横向切分成连续的多个厚度在0.03-0.05mm的等厚度薄片；

四、将基板预夹装在成形平台上，调节基板水平度至±0.025mm，在基板底部及周围固定冷却腔内以5～10L/min的流速通入-20～0℃冷却液；

五、设定工艺参数，运行模型数据文件，通入氩气保护，待成形仓中氧含量小于0.1％后，启动设备；

六、将成形后的块体试样充分冷却后取出，使用电火花线切割，超声清洗将没有使用的粉末进行回收；即完成所述的高Zn轻质高强铝合金的制备方法；

其中，步骤五中所述的设定工艺参数为：激光光斑直径为0.1-0.12mm，激光扫描间距为0.09-0.13mm，激光功率为120-320W，扫描速率为200-800mm/s，相邻熔道间的搭接率控制在-5％～5％。

2.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于所述的Al粉末、Zn粉末、Mg粉末的粒径均为60-80μm；Zr粉末粒径为80-100μm。

3.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于所述Zn的质量分数为13-14％，Mg的质量分数为1.5-2％，Zr的质量分数为1-2％，余量为Al。

4.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤二中所述的以300-400rpm的转速，转动6-8min后停转6-8min冷却。

5.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤三中铺粉厚度为0.04mm。

6.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤六中所述的超声清洗时间为30min。

7.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤五中所述的设定工艺参数为：激光光斑直径为0.1-0.12mm，激光扫描间距为0.1-0.13mm，激光功率为150-280W，扫描速率为300-600mm/s，相邻熔道间的搭接率控制在-3％～3％。

8.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤五中所述的设定工艺参数为：激光光斑直径为0.1-0.12mm，激光扫描间距为0.1-0.12mm，激光功率为180-250W，扫描速率为300-500mm/s，相邻熔道间的搭接率控制在-2％～2％。

9.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤五中所述的设定工艺参数为：激光光斑直径为0.1-0.12mm，激光扫描间距为0.1-0.11mm，激光功率为200-230W，扫描速率为400-500mm/s，相邻熔道间的搭接率控制在0％。

10.根据权利要求1所述的一种高Zn轻质高强铝合金的制备方法，其特征在于步骤五中所述的设定工艺参数为：激光光斑直径为0.1mm，激光扫描间距为0.11mm，激光功率为200W，扫描速率为400mm/s，相邻熔道间的搭接率控制在0％。