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本发明公开了一种基于激光束整形的高成形性铝合金材料及其制备方法，对激光粉末床熔融成形设备进行改造，使得其发出的激光高斯光束整形成非高斯光束；使用计算机辅助设计软件建立目标零件的三维实体几何模型，利用软件对该模型进行分层切片并规划激光扫描路径，将三维实体离散成一系列二维数据；将所得数据导入激光粉末床熔融成形设备中，将铝合金粉末逐层熔化凝固，成形为均匀致密的三维实体零件。本发明在激光增材制造过程中采用整形光束，整形后的贝塞尔光束、环形光束等具有新的空间能量分布，可满足特定材料或应用要求。整形光束可稳定激光熔池湍流并通过减少热梯度和增加熔池凝固时间抑制激光成形中热裂纹的萌生，最终获得高成形质量构件。

本发明目的在于解决激光增材制造裂纹敏感型铝合金成形性差，易产生裂纹的问题。

激光增材制造通过高能激光熔化金属粉末，使金属粉末快速熔化并凝固堆积，以层层叠加的方式实现三维零件快速成形。激光增材制造凭借其成形速度快、成形精度高、制造周期短、结构高度可设计、材料利用率高等优势，广泛应用于航空、航天、国防及医疗卫生等领域。

南京航空航天大学创建于1952年10月，是新中国自己创办的第一批航空高等院校之一。学校现设有18个学院和218个科研机构，建有国家（级）重点实验室7个、国防科技工业创新中心1个、省部共建协同创新中心1个、国家地方联合工程实验室1个、国家工科基础课程教学基地2个、国家基础学科拔尖学生培养基地1个、国家级实验教学示范中心4个。有本科专业66个、硕士一级学科授权点32个、博士一级学科授权点17个、博士专业学位授权类别4个、硕士专业学位授权类别16个、博士后流动站17个。现有航空宇航科学与技术、力学一级学科国家重点学科2个，二级学科国家重点学科9个，国家重点（培育）学科2个，国防特色学科10个。

1、本发明在激光增材制造过程中采用整形光束，整形后的光束(贝塞尔光束、环形光束等)具有新的空间能量分布，可满足特定材料或应用要求。光束可稳定激光熔池湍流并通过减少热梯度和增加熔池凝固时间抑制激光成形中热裂纹的萌生，最终获得高成形质量构件。

2、本发明仅对现有的激光增材制造设备进行简单改造，不破坏其原有的功能和构造，操作简单。通过整合简单光学元件将高斯光束整形成非高斯光束(贝塞尔光束、环形光束等)，不仅提升了铝合金的成形效率，还避免了低熔点合金元素过度蒸发损失及性能降低，使激光增材制造裂纹敏感型铝合金真正可用于实际生产。

3、本发明相比于铸、锻﹑焊和机加工减材等传统加工方式，开创性地使用激光增材制造技术制造高强铝合金构件，极大程度提升了零件设计自由度，减少使用零件的数量，使得拓扑优化、仿生设计等复杂结构高强铝合金零构件生产制造成为可能。成形零构件适用于航空航天、医疗健康等有小批量﹑高成形质量、轻量化、定制化、复杂化需求领域，拓宽了高强铝合金应用领域。

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