[发明专利]激光增材用高韧铝合金粉末材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种激光增材用高韧铝合金粉末材料，其特征在于，所述粉末材料中主要合金元素的质量分数为：Mg：2.5～4.0wt％，Zr：1.0～1.5wt％，Ti：1.0～1.5wt％，Mn：0.7～1.2wt％，余量为Al；

所述高韧铝合金粉末材料采用下述方法制备：

步骤1，称取所需量的原料镁、纯铝、铝锆合金、铝锰合金、铝钛合金，并将其置于熔炼装置中；

步骤2，将熔炼装置抽真空，至其真空度≤10Pa，再充入惰性气体至大气压；

步骤3，将镁、纯铝、铝锆合金、铝锰合金、铝钛合金置于850～1300℃条件下熔炼成熔炼液后，再将熔炼液置于1190～1300℃条件下保温静置15～30min，制得合金熔液；

步骤4，在熔炼装置中充入惰性气体，将制得的合金熔炼液用高速惰性气流雾化，将其破碎成小液滴后，即可得到原始粉末；

步骤5，将步骤4所得原始粉末批混处理，混粉装粉量为10～30kg/次，混粉速率为200～400转/分钟，混粉时长为15～30分钟/次；

步骤6，批混处理后的粉末放置在真空干燥箱中进行干燥处理，干燥温度为55～80℃，真空度要求≤1000Pa，烘干时长为6～8h；

所述激光增材用高韧铝合金粉末材料用于增材制造成型的打印工艺，所述打印工艺为光纤激光SLM打印工艺，所述打印工艺的条件为：

打印机板预热温度：100～140℃；

激光功率：260～280W；

扫描速度：1000～1350mm/s；

扫描间距：0.1～0.15mm；

扫描层厚：0.03～0.06mm；

区域重叠设定为0.1~0.2mm；

经过退火、线切割、表面处理即可得到打印产品。

2.根据权利要求1所述的激光增材用高韧铝合金粉末材料，其特征在于，所述粉末材料还采用下述方法处理：

步骤7，对干燥处理后的粉末进行分级，分级选用超声波振动筛，过两道筛，第一道选用500-800目筛，加装气流引流，第二道选用200-300目筛，取两道筛中间道次，即可得到符合增材制造成型要求的激光增材用高韧铝合金粉末材料。

3.根据权利要求2所述的激光增材用高韧铝合金粉末材料，其特征在于，所述激光增材用高韧铝合金粉末材料在增材制造成型前进行干燥处理，放置在真空干燥箱中进行55～80℃烘粉，真空度要求≤1000Pa，烘干时长6～8h。

4.根据权利要求3所述的激光增材用高韧铝合金粉末材料，其特征在于，所述激光增材用高韧铝合金粉末材料在增材制造成型后进行热处理，热处理工艺为真空热处理，保温温度350~400℃，保温时间4~5h，随后空冷，其中，加热需1h达到保温温度。