摘要

铝合金密度低、比强度高、耐腐蚀性能好,是一种优异的轻量化金属材料。为了提升激光选区熔化(SLM)技术成形铝合金的力学性能,提出将Cu元素作为单质颗粒掺入铝合金材料的强化方法,探究了Cu元素掺入比例对SLM成形铝合金打印质量和性能的影响。结果表明,Cu粉的掺入简单有效地细化了铝合金显微组织晶粒,提高了基础铝合金材料的拉伸强度。Al2Cu相能有效细化晶粒,在搭接区域形成更细密的微观等轴晶组织。随着铜粉掺入量的增大,组织内部生成的Al2Cu相逐渐增加,晶粒尺寸逐渐减小,从3.30μm减小至2.12μm,显微组织得到了细化。掺入质量分数5%铜粉的样件具有最高的拉伸强度为460 MPa,较未添加样件提高了20.4%,但是过量铜粉掺入后,样件内部因为存在未熔颗粒性能有一定程度的下降。该研究对于进一步提高SLM成形铝合金的力学性能具有重要意义。