[发明专利]一种含Ta的7050铝合金3D打印成型件的热处理方法

说明书

一种含Ta的7050铝合金3D打印成型件的热处理方法，包括以下步骤：清除3D打印成型件表面的氧化皮及各种污物，并清洗干净；将清洗干净后的3D打印成型件放入120℃的保温炉内进行保温处理，保温时间为240min或1920min；将经过保温处理的3D打印成型件进行空气冷却至常温，完成热处理。本发明通过先对3D打印成型件进行保温再进行空气冷却处理，有效提高3D打印成型件的硬度,改善了3D打印成型件性能。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种含Ta的7050铝合金3D打印成型件的热处理方法。

背景技术

SLM技术是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成形的一种技术。为了完全熔化金属粉末，要求激光能量密度超过10W/cm。在高激光能量密度作用下金属粉末完全熔化、经散热冷却实现与固体金属冶金焊合成形。SLM技术正是通过对激光选区内的金属粉末完全熔化、经散热冷却固化、层层累积成形出三维实体的3D打印技术。虽然通过SLM技术很容易快速成形此类合金零件，但是影响制造过程精度的因素是很多的，例如金属粉末的物理和化学性质、激光功率、光斑直径、离焦率、扫描速度等。这些因素都会影响最后成形的合金零件性能，例如会让零件产生各种各样的缺陷，如翘曲、裂纹、气孔、致密度不均匀等，而有些零件对性能要求比较高。因此对3D打印SLM成型件采用合适的后处理方式是有必要的。

目前7系铝合金3D打印SLM成形件在添加Ta元素后，从热裂倾向、晶粒大小、硬度、耐腐蚀性等各个方面都有较大的提升，但在其后续的热处理等强化手段上的探索依然是一片空白。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种含Ta的7050铝合金3D打印成型件的热处理方法，有效提高3D打印成型件的硬度,改善了3D打印成型件性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种含Ta的7050铝合金3D打印成型件的热处理方法，包括以下步骤：

清除3D打印成型件表面的氧化皮及各种污物，并清洗干净；

将清洗干净后的3D打印成型件放入120℃的保温炉内进行保温处理，保温时间为240min或1920min；

将经过保温处理的3D打印成型件进行空气冷却至常温，完成热处理。

由上可知，本发明通过先对3D打印成型件进行保温再进行空气冷却处理，有效提高3D打印成型件的硬度,改善了3D打印成型件性能。通过试验得知，7050-Ta铝合金3D打印成型件的硬度中第一次达到最大值的是在经过保温240min处理后，达到了95.45HV；第二次达到最大值的是在经过保温1920min处理后，达到97.13HV。这是因为Ta对铝合金的晶粒能促进生成大量二次相故有强烈的细化作用和促进晶界上二次相的析出使得位错移动受到很大阻碍从而提高了力学性能。

作为本发明的一种改进，所述步骤“清除3D打印成型件表面的氧化皮及各种污物，并清洗干净”具体包括以下步骤：

将3D打印成型件上的氧化皮及毛刺去掉后，使用洗洁精水清洗；

接着将3D打印成型件用无水乙醇超声清洗20分钟，然后用去离子水将3D打印成型件冲洗干净。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过先对3D打印成型件进行保温再进行空气冷却处理，有效提高3D打印成型件的硬度,改善了3D打印成型件性能。

附图说明

图1为本发明含Ta的7050铝合金3D打印成型件的热处理方法的流程图；

图2为使用本发明方法热处理后的7050-Ta铝合金3D打印成型件的硬度与保温时间的曲线图；