一种3D打印铝锂合金及其应用的制作方法

技术特征：
1.一种3d打印铝锂合金，其特征在于，其元素配比以质量百分比计包括：li 2.1～3.5％、zn 3.5～6.8％、cu 1.8～2.5％、mg 1.8～3.0％、zr 0.05～0.15％、fe<0.05％、si<0.05％、na<0.001％、ca<0.001％、h<0.001％、余量为al。2.如权利要求1所述一种3d打印铝锂合金，其特征在于，所述3d打印铝锂合金中合金元素li、mg、zn和cu的总添加量为10～15％。3.如权利要求1或2所述一种3d打印铝锂合金，其特征在于，其元素配比以质量百分比计包括：li 2.5～3.0％、zn 4.0～6.0％、cu2.0～2.5％、mg 2.0～2.5％、zr 0.05～0.15％、fe<0.03％、si<0.03％、na<0.0005％、ca<0.0005％、h<0.0001％、余量为al。4.如权利要求1-3任一项所述一种3d打印铝锂合金用于打印飞行器构件，其应用方法包括以下步骤：(1)配料：按照配方量称取金属原材料进行配料；(2)坯料制备：将配料置于真空感应熔炼炉中进行熔炼，采用石墨坩埚，熔炼后浇注到直径50～150mm的金属型模具中，获得铸锭；(3)退火及热变形：将铸锭进行均匀化退火，退火后铸锭表面车光，在油压机上进行热变形，变形温度480～530℃，变形后直径为35～85mm；(4)等离子旋转电极雾化制粉：变形后棒坯进行表面机加工制备直径30～80mm的电极棒，圆度偏差小于0.1mm，直线偏差小于0.05mm/m；采用prep制粉，电极棒转速10000～40000r/min，等离子弧电流800～2500a，进给速度1～10mm/s，雾化介质为氩气；(5)粉处理：在氩气环境下采用震动筛分法筛选出45～150μm的粉末，并封装于含氩气的气瓶中；(6)粉末床电子束3d打印：根据航空航天飞行器设计产品结构，粉床预热温度<380℃，电子束熔化电流2～10ma，扫描速度1～15m/s，氦气保护下熔化打印；(7)热处理：将打印件先进行均匀化退火，再进行固溶热处理，最后进行时效热处理。5.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述熔炼的工艺参数为：真空度≤1000pa，熔炼温度750～780℃。6.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述浇注温度为680～720℃。7.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述均匀化退火的工艺参数为：退火温度为480～530℃，时间24～72h。8.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述粉床预热温度为200～380℃且不包括380℃。9.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述固溶温度为490～530℃，时间0.5～3h。10.如权利要求4所述应用，其特征在于，所述时效温度为110～220℃，时间16～48h。

技术总结
本发明涉及3D打印金属材料领域，尤其涉及一种3D打印铝锂合金及其应用，其元素配比以质量百分比计包括：Li 2.1～3.5％、Zn3.5～6.8％、Cu 1.8～2.5％、Mg 1.8～3.0％、Zr 0.05～0.15％、Fe<0.05％、Si<0.05％、Na<0.001％、Ca<0.001％、H<0.001％、余量为Al，本发明的3D打印铝锂合金具有高合金化特征，兼具合金经济性、轻量化和适应3D打印性能，其能够用于打印航空航天领域轻质金属结构件，尤其实现了利用粉末床电子束3D打印技术制作飞行器构件中的应用。应用。应用。


技术研发人员：王海军 张帅 胡丽敏 曹俊生 李爱文 万隆 王庆艳
受保护的技术使用者：贵州航天新力科技有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/6/4