激光定向能量沉积Al-Mg-Sc-Zr修复5083-H112铝合金的组织和性能

• 作者: 徐荣 王文军 祝弘滨 李瑞迪 折洁 袁铁锤
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 5083-H112 激光定向能量沉积 激光修复铝合金 过渡区 显微组织 拉伸性能
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 40-49
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

激光定向能量沉积增材修复技术具有时间短、效率高、成本低、力学性能好等优点，具有很大的发展潜力。采用Al-7.5Mg-0.3Sc-0.28Zr作为修复材料对轨道交通用5083-H112铝合金进行激光修复实验，得到了致密、无缺陷的修复试样，并对其组织和性能进行研究，探讨了激光修复铝合金的可行性。结果表明，熔合线附近过渡区可划分为修复区、部分熔化区、热影响区和母材。修复区为完全等轴晶，由平均晶粒尺寸为4.95μm的细晶带和18.34μm的粗晶区组成。从修复区到部分熔化区再到热影响区的过渡区域，Al元素含量逐渐升高，Mg元素含量逐渐下降，硬度逐渐下降，修复后母材未被软化。由于激光增材制造技术的快速凝固，在熔合线附近的细晶带有较大的应力集中，由于较小的热输入在部分熔化区、热影响区的残余应力较小。修复试样的屈服强度为（152±2） MPa，为母材的89.4%；抗拉强度为（305±5） MPa，为母材抗拉强度的100%；伸长率为（15.5±0.5）%，为母材的85.2%；断裂发生在强度较弱的母材。高性能的激光修复铝合金是可实现的，具有广泛的应用前景。