文档名：激光定向能量沉积AlMgScZr修复5083H112铝合金的组织和性能
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.
Abstract：Laserrepairtechnologyhastheadvantagesofshorttime,highefficiency,lowcostandgoodmechanicalproperties,andhasgreatdevelopmentpotential.Al-7.5Mg-0.3Sc-0.28Zrwasusedastherepairmaterialtoconductlaserrepairexperimentson5083-H112aluminumalloyusedinrailtransit,andadenseanddefect-freerepairsamplewasobtained.Themicrostructureandpropertiesofthesamplewerestudied,andthefeasibilityoflaserrepairofaluminumalloywasdiscussed.Theresultsshowthatthetransitionzonenearthefusionlinecanbedividedintorepairzone,partialmeltingzone,heataffectedzoneandbasemetal.Thegrainsintherepairedareaarecompletelyequiaxed,consistingofafine-grainedbandwithanaveragegrainsizeof4.95μmandacoarse-grainedregionof18.34μmrespectively.Inthetransitionareafromtherepairzonetothepartialmeltingzoneandthentotheheataffectedzone,thecontentofAlelementgraduallyincreases,thecontentofMgelementgraduallydecreases,andthehardnessdecreasesgradually.Theheat-affectedzoneandthebasemetalarenotsoftenedaftertherepair.Duetotherapidsolidificationoflaseradditivemanufacturingtechnology,thefine-grainbandnearthefusionlinehaslargerstressconcentration,andtheresidualstressintheheataffectedzoneandpartialmeltingzoneissmallduetothesmallheatinput.Theyieldstrengthoftherepairedsampleof(152±2)MPais89.4%ofthebasemetal,thetensilestrengthof(305±5)MPais100%ofthebasemetal,andtheelongationrateof(15.5±0.5)%is85.2%ofthebasemetal.Fractureoccursintheweakerbasemetal.Laserrepairofaluminumalloysisfeasibleandhasbroadapplicationprospects.
作者：徐荣 王文军 祝弘滨 李瑞迪 折洁 袁铁锤 Author：XURong WANGWenjun ZHUHongbin LIRuidi SHEJie YUANTiechui
作者单位：中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;浙江力博实业股份有限公司,浙江绍兴312000中车工业研究院有限公司,北京100070
刊名：材料工程
Journal：JournalofMaterialsEngineering
年，卷(期)：2024, 52(2)
分类号：TG146.2
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
Keywords：5083-H112 laserdirectenergydeposition laserrepairedaluminumalloy transitionzone microstructure tensileproperty
机标分类号：TG401TG146.2TN249
在线出版日期：2024年3月1日
基金项目：国家自然科学基金，湖南省重点研发计划，山东省自然科学基金激光定向能量沉积Al-Mg-Sc-Zr修复5083-H112铝合金的组织和性能[
期刊论文] 材料工程--2024, 52(2)徐荣 王文军 祝弘滨 李瑞迪 折洁 袁铁锤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...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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