[发明专利]一种增材制造用铝合金粉体及其制备方法、应用

说明书

为克服现有2xxx系铝合金和7xxx系铝合金等高强铝合金进行增材制造时易产生热裂纹的问题，本发明提供了一种增材制造用铝合金粉体，包括以下重量组分：铝合金粉末90～99份，Ti‑22Al‑25Nb粉末1～10份；其中，所述铝合金粉末包括2xxx系铝合金和7xxx系铝合金中的一种或多种。同时，本发明还公开了上述增材制造用铝合金粉体的制备方法及应用。本发明提供的增材制造用铝合金粉体在进行增材制造时，能够实现晶粒细化，抑制铝合金的裂纹产生，提高力学性能。

技术领域

本发明属于增材制造材料技术领域，具体涉及一种增材制造用铝合金粉体及其制备方法、应用。

背景技术

增材制造(又称3D打印、积层制造)是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

2xxx系铝合金和7xxx系铝合金由于具有比强度高、密度低、硬度高、机械加工性能好等优点，可以作为轻型高强结构材料，常用于制造各种轻型高负载零件和结构件，广泛应用于汽车、船舶、航天航空领域等民用及军工领域。然而，高强铝合金由于凝固温度范围广，在基于高能束流的增材制造(3D打印)过程中由于受到较大的热应力而极易产生热裂纹缺陷，从而急剧降低材料的成形性和力学性能。

发明内容

针对现有2xxx系铝合金和7xxx系铝合金等高强铝合金进行增材制造时易产生热裂纹的问题，本发明提供了一种增材制造用铝合金粉体及其制备方法、应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种增材制造用铝合金粉体，包括以下重量组分：

铝合金粉末90～99份，Ti-22Al-25Nb粉末1～10份；

其中，所述铝合金粉末包括2xxx系铝合金和7xxx系铝合金中的一种或多种。

可选的，所述增材制造用铝合金粉体包括以下重量组分：

铝合金粉末95～99份，Ti-22Al-25Nb粉末1～5份。

可选的，所述铝合金粉末的颗粒度为1～100微米，所述Ti-22Al-25Nb粉末的颗粒度为1～100微米。

可选的，所述铝合金粉末包括2024铝合金粉末、2219铝合金粉末、7070铝合金粉末和7075铝合金粉末中的一种或多种。

可选的，所述Ti-22Al-25Nb粉末包括以下重量组分：

Ti:51.6～52.6％

Al:21.9～22.7％

Nb:25.4～25.7％

N:≤0.00032％

O:≤0.020％

H:≤0.0017％。

另一方面，本发明提供了如上所述的增材制造用铝合金粉体的制备方法，包括以下操作步骤：

将铝合金粉末和Ti-22Al-25Nb粉末充分混合，得到增材制造用铝合金粉体。

可选的，在粉末混合前和/或混合后，进行干燥操作。

另一方面，本发明提供了如上所述的增材制造用铝合金粉体在增材制造铝合金中的应用。

可选的，所述增材制造的方式为激光增材制造。

可选的，激光功率为200-400W，扫描速率为400-2000mm/s。