1.一种原位自生纳米al2o3增强铝基复合材料的激光增材制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将zno陶瓷粉体和alsi10mg铝合金粉体混合形成混合料,然后将该混合料放置于球磨机中进行球磨处理,得到zno/alsi10mg复合粉体;
(2)以所述步骤(1)得到的所述复合粉体为原料,采用激光选区熔化工艺进行增材制造成形,即,先通过铺粉装置将所述复合粉体均匀铺放在成形基板上,然后利用激光对粉体层进行扫描,使其完全熔化并凝固形成实体片层;
(3)对所述步骤(2)得到的所述实体片层进行激光再次扫描,待其再次熔化并冷凝后形成重熔片层;然后将工作缸下降,直至下降行程等于预设铺粉层厚;
(4)重复所述步骤(2)和步骤(3),直至多个片层逐层堆积,从而成形得到原位自生纳米al2o3增强铝基复合材料。
2.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述zno陶瓷粉体的粒径为0.5~12μm;所述alsi10mg铝合金粉体呈球状,粒径为5~127μm。
3.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述球磨处理为间歇式球磨处理,具体是每球磨15~30min,暂停空冷10~20min;所述间歇式球磨处理的总时间为10~20h;
优选的,所述间歇式球磨处理具体是每球磨15min,暂停空冷15min。
4.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述球磨处理采用的球磨介质为al2o3陶瓷球,所述球磨介质与所述原料的质量比为10:1~15:1。
5.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述球磨处理采用的转速为300~500r/min,球磨过程中采用氩气作为保护气氛。
6.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(1)得到的所述复合粉体,呈球状,粒径为2~100μm。
7.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述混合料中zno陶瓷粉体的质量百分数为1~3wt.%,alsi10mg铝合金粉体的质量百分数为97~99wt.%。
8.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述激光选区熔化工艺的参数如下:激光光斑直径为70~100μm,激光功率为190~240w,激光扫描速率为400~1000mm/s,激光扫描间距为50~80μm,激光扫描方式为正交扫描;优选的,铺粉厚度设置为30μm;
更优选的,所述步骤(2)中,所述激光选区熔化工艺的参数如下:激光光斑直径为90μm,激光功率为240w,激光扫描速率为400mm/s,激光扫描间距为60μm。
9.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述激光再次扫描所采用的工艺参数如下:激光光斑直径为70~100μm,激光功率为120~240w,激光扫描速率为800~1400mm/s,激光扫描间距为50~80μm,激光扫描方式为正交扫描;
更优选的,所述步骤(3)中,所述激光再次扫描所采用的工艺参数如下:激光光斑直径为90μm,激光功率为240w,激光扫描速率为800mm/s,激光扫描间距为60μm。
10.如权利要求1所述激光增材制造方法,其特征在于,所述步骤(2)和所述步骤(3)均是在氩气保护气氛下进行,氩气的出气压力均满足3~5kpa。