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选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)是一种直接制造金属零件的增材制造技术,该技术基于分层叠加原理,消除传统加工方法对几何形状的限制,在制备复杂结构方面具有显著优势。镁合金作为目前工程应用中最轻的金属结构材料,广泛应用在交通工具、电子通信、航空航天和国防军工等领域。运用选区激光熔化成型工艺对镁合金进行研究,有望使镁合金进入高性能结构应用领域。 本文以AZ91D镁合金粉末作为原材料,利用选区激光熔化成型工艺进行成型试验。首先对试件在制备过程中出现的汽化现象严重、与基板结合性差等关键问题进行解决。然后运用正交试验和极差分析等方法对SLM工艺参数与试件综合力学性能间的影响规律进行研究。接着对试件进行固溶处理并做X射线衍射与金相分析,得到试件的优化热处理工艺。最后对试件的精度进行分析,提出改善试件精度的相关方法并对成型件进行制备。 结果表明: (1)选区激光熔化成型优选工艺参数为:激光功率180w,扫描速度500mm/s,扫描间距60μm。其中扫描速度对试件致密度影响最大,激光功率次之,扫描间距最小。 (2)使用该工艺参数制备的试件性能:致密度99.8%,屈服强度200Mpa,抗拉强度285Mpa,延伸率3.2%,维氏硬度135Hv。 (3)试件的优化热处理方案为420℃×12h固溶处理,该工艺可大幅提升试件延伸率,使其增长至5.9%。 (4)运用SLM工艺可以成功制备镁合金成型件,使其水平方向精度达到0.1mm,垂直方向精度达到0.2mm。