本发明涉及增材制造，特别涉及一种高成形性、高强度铝合金粉末、制备方法及应用。
背景技术：
1、随着航空、航天等工业的蓬勃发展，尤其是在民营航天工业崛起的今天，航空器的成本与可回收性越来越重要。增材制造作为一种稳定可靠的快速成型工艺，对于复杂结构成型、多部件整合成型以及设计自由度的解放有着巨大推动作用。一代工艺，一代应用，一代材料，工艺的革新势必会带来材料的发展，以配合工艺更好的开发应用。铝合金作为航空航天工业应用最为广泛的基础材料具有比强度高、导热性好等诸多优势，但目前成熟应用航空锻铝均无法适应增材制造工艺的要求，成型过程中存在热裂纹和凝固裂纹，无法实际应用，因此，基于增材制造工艺要求需要开发专用合金来与之相匹配。
2、目前能够成熟应用的增材制造铝合金材料中仅有部分al-si合金以及极少部分al-mg合金能过够进行激光增材成型，但al-si合金受制于材料体系以及元素在铝合金固有固溶度的影响，材料性能不够优异，而al-mg合金虽强度不错，但在成型过程中因追求高强度所添加的mg含量很高，导致材料在激光的轰击下形成很大的挥发性烟尘，材料孔隙率很高影响了材料的致密度，所成型的材料虽然强度较高，但很容易疲劳失稳，严重影响了其实际应用推广。再者，目前所应用的al-mg合金均采用sc强化，即al-mg-sc体系，原料价格高昂，同样限制了材料的应用推广。因此，我们从材料设计端出发，通过工艺端突破材料固溶极限，提供一种具有较高强度、韧性甚至性能的铝合金材料体系，不仅能够适应激光增材制造工艺，且能够进行实际应用推广。
3、现有技术中，al-si系合金最适合激光增材工艺，但材料性能一般，应用十分受限，难以适应结构承力件制造。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种高成形性、高强度铝合金粉末、制备方法及应用，旨在解决现有技术中的铝合金材料性能一般、应用受限的问题。
2、本发明实施例是这样实现的：
3、一种高成形性、高强度铝合金粉末，按质量百分比计，包括如下组分：
4、cr：1.0～4.0wt％；mg：1.0～4.0wt％；mn：0.5～2.5wt％；zr：1.0～5.0wt％；余量为al；
5、其中，cr/mg的比值为1:1，mn/zr的比值为1:2。
6、进一步的，上述高成形性、高强度铝合金粉末，其中，所述铝合金粉末材料还包括sc，sc的含量≤3.0wt％。
7、进一步的，上述高成形性、高强度铝合金粉末，其中，所述铝合金粉末材料还包括添加元素，所述添加元素包括fe、ni、mo以及ce当中的任意一种。
8、进一步的，上述高成形性、高强度铝合金粉末，其中，所述添加元素的含量≤3.0wt％。
9、进一步的，上述高成形性、高强度铝合金粉末，其中，所述铝合金粉末的原料为铝铬合金、纯镁、铝锰合金、铝锆合金、纯铝以及铝钪合金的组合。
10、进一步的，上述高成形性、高强度铝合金粉末，其中，所述添加元素的原料为铝铁合金、铝镍合金、铝钼合金、铝铈合金当中的任意一种。
11、本发明的另一个目的在于提供一种铝合金粉末材料制备方法，用于制备上述任一项所述的铝合金粉末材料，其特征在于，所述方法包括：
12、称取所需量的原料合金组合置于雾化设备熔炼装置中，对所述熔炼装置进行抽真空后充入惰性气体至标准大气压；
13、将所述原料合金熔炼成合金液后，再将所述合金液保温静置，充分静置扩散均匀后制得合金熔液；
14、在所述熔炼装置下方雾化盘体中充入惰性气体，通过环形腔体加速，由底部环缝高速射出，将制得的所述合金熔液与盘体导液管下方进行高速碰撞进行雾化，将其破碎成小液滴后，冷却得到所述铝合金粉末。
15、进一步的，上述铝合金粉末材料制备方法，其中，熔炼的温度为650℃～950℃，保温的温度为750℃～1050℃，保温静置时间为5min～30min。
16、进一步的，上述铝合金粉末材料制备方法，其中，惰性气体的射速为3-4马赫，雾化盘体环缝出气角度为63°。
17、本发明的另一个目的在于提供一种采用上述的制备方法制备得到的铝合金粉末材料的应用方法，其特征在于，所述应用方法包括：
18、将所述铝合金粉末材料作为打印材料，采用3d打印工艺基于待打印的三维图形文件将所述打印材料打印成品经过热处理、线切割、表面处理即可得到打印产品；
19、其中，所述3d打印为红光光纤激光slm打印，打印机板预热温度为10～120℃，其激光功率为150～370w，扫描速度为800～1590mm/s，扫描间距为0.08～0.15mm，扫描层厚为0.03～0.09mm，区域重叠设定为0.14mm，热处理的保温温度为250-450℃，保温时间为1-6h。
20、与现有技术相比：该铝合金粉末材料在进行材料成型时能突破材料固溶极限，实现增材制造，并且材料中的初级al3(sc，zr)颗粒的不均匀沉淀，可以作为α-al的非均匀成核剂，促进打印过程中α-al的异质成核。添加较高cr、mg含量可以显著降低铝合金的层错能，且能够在铝合金中形成孪晶和9r相，最终实现所制得材料组织均匀、无明显偏析、力学性能各向同性，达到了高屈强比、高成形性、高强度的性能目标。
1.一种高成形性、高强度铝合金粉末，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的高成形性、高强度铝合金粉末，其特征在于，所述铝合金粉末材料还包括sc，sc的含量≤3.0wt％。
3.根据权利要求2所述的高成形性、高强度铝合金粉末，其特征在于，所述铝合金粉末材料还包括添加元素，所述添加元素包括fe、ni、mo以及ce当中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的高成形性、高强度铝合金粉末，其特征在于，所述添加元素的含量≤3.0wt％。
5.根据权利要求2所述的高成形性、高强度铝合金粉末，其特征在于，所述铝合金粉末的原料为铝铬合金、纯镁、铝锰合金、铝锆合金、纯铝以及铝钪合金的组合。
6.根据权利要求4所述的高成形性、高强度铝合金粉末，其特征在于，所述添加元素的原料为铝铁合金、铝镍合金、铝钼合金、铝铈合金当中的任意一种。
7.一种铝合金粉末材料制备方法，用于制备权利要求1至6中任一项所述的铝合金粉末材料，其特征在于，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的铝合金粉末材料制备方法，其特征在于，熔炼的温度为650℃～950℃，保温的温度为750℃～1050℃，保温静置时间为5min～30min。
9.根据权利要求7所述的铝合金粉末材料制备方法，其特征在于，惰性气体的射速为3-4马赫，雾化盘体环缝出气角度为63°。
10.一种采用权利要求7至9中任一项所述的制备方法制备得到的铝合金粉末材料的应用方法，其特征在于，所述应用方法包括：
