第一作者：刘梦娜
通讯作者：魏恺文
合写作者：曾晓雁,邓金凤,黄高,钟桥
发表刊物：激光与光电子学进展
卷号：58
发表时间：2021-03-18
摘要：铝合金液冷板是航空航天、国防等领域电子设备的重要散热零件，一般具有微细流道和复杂外形，非常适合采用激光选区熔化（SLM）增材制造技术整体成形。为提升液冷板整体成形效率，本文研究了 1kW 高功率激光SLM 成形铝合金的致密化行为、显微结构、力学性能及微孔最小孔径。结果表明：随激光体能量密度增加，SLM 成形AlSi10Mg 试样的致密度先提升后趋于稳定；成形高致密（致密度>99.5%）试样所需的激光体能量密度为 47.6-200J/mm3；成形试样的显微组织由总体上<100>择优取向的 α-Al 基体和网状共晶Si 组成；在晶界强化、固溶强化和第二相强化的共同作用下，成形试样的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别达到(433±10) MPa、(267±8) MPa、(5.5±0.5) %，均超过同牌号压铸水平；高功率SLM 成形条件下，水平与竖直伸展微孔的最小孔径分别为 0.6 mm 和0.4 mm，满足大部分微细流道的设计与成形需求.依托基础工艺研究，本文利用高功率 SLM 技术实现液冷板局部模拟样件的快速成形，成形效率达到 75.6 cm3/h。