近期，南方科技大學機械與能源工程系講席教授朱強研究團隊針對高機能金屬材料的激光增材制造過程中熱裂難題進行了系統(tǒng)研究并取得一系列研究進展，相繼在Additive Manufacturing, Composite Part B: Engineering, Nano Materials Science等國際期刊上發(fā)表5篇論文。 w?AE8n$8  
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作為一種先進的成形工藝，增材制造（又稱3D打印）技術由于其在加工具有獨特、復雜幾何形貌產(chǎn)品方面的獨特優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應用在航空航天、武器裝備、汽車工業(yè)和電子等高端領域。而目前大部分金屬材料由于打印過程中復雜的熔化和凝固動力學通常會導致有害的微觀組織，如周期性裂紋與粗大柱狀晶等，都無法直接用于激光增材制造。因此，開發(fā)出打印性良好、無裂紋且力學性能優(yōu)異的金屬材料是進一步推動增材制造應用的關鍵。 rr4yJ;qpeP  
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2xxx系高強鋁合金是汽車工業(yè)與航天航空領域應用最廣泛的鋁合金之一，但其凝固區(qū)間廣，熱裂傾向嚴重，因此成形難度較大。如何以低成本的方法在2xxx系鋁合金粉末床激光熔融技術中實現(xiàn)裂紋的消除與性能的提高，對開發(fā)復雜輕量化產(chǎn)品具有重要的科學意義和應用價值。研究團隊提出了一種添加低成本納米氧化鈦顆粒改性原始粉末的方法，以提高2219鋁合金在增材制造過程中的成形性。在本設計中，通過氧化鈦的鋁熱還原反應將在鋁合金中具有高形狀限制因子的鈦原子彌散分布在鋁基體中，從而顯著地細化了晶粒并消除了裂紋。結(jié)果表明，改性后的2219鋁合金的致密度高達99.97%，并呈現(xiàn)出晶粒尺寸雙峰分布的微觀組織。在力學性能上，添加納米氧化鈦顆粒后的2219鋁合金在25~315℃范圍內(nèi)與2219鍛造鋁合金的拉伸強度相當，并明顯高于通過其他增材制造方式成形的2219鋁合金。該研究成果以“Laser powder bed fusion of nano-titania modified 2219 aluminium alloy with superior mechanical properties at both room and elevated temperatures: The significant impact of solute”為題發(fā)表在Additive Manufacturing上。 lb1(1|#  
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