送粉式和送絲式的鈦合金激光增材制造特性研究.pdf

1、TC4作為一種最常見、應(yīng)用最為廣泛的鈦合金,其使用量已經(jīng)占到全世界鈦消費品的50％以上。鈦合金的傳統(tǒng)制造技術(shù)存在很多缺點,比如容易產(chǎn)生粘刀、崩刀,需要大型鍛壓設(shè)備,生產(chǎn)周期長,材料利用率低,制造成本高,而且難以制造復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)件等一系列問題。激光增材制造,也被稱為激光3D打印,是一種通過層層堆積的方式將數(shù)字化模型直接制造出實體零件的一種技術(shù)。為鈦合金制備提供了一種的低成本、短周期、高質(zhì)量的途徑,在航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用

2、前景。
　　本文主要采用同軸送粉和旁軸送絲兩種沉積方式進行了TC4的激光增材制造研究,對兩種方式的工藝特性、組織、性能等方面進行了研究,同時研究了熱處理工藝對成形件組織和性能的影響,最后對兩種方式進行了比較。
　　在送粉式激光增材制造特性研究中,分析了激光功率、掃描速度等主要工藝參數(shù)對成形尺寸的影響規(guī)律,確立合理的工藝窗口范圍;在立體成形特性研究中,重點研究了柱狀晶定向外延生長的機理和工藝控制;對沉積態(tài)TC4進行了室溫力學(xué)性

3、能測試與評價。
　　通過金相、SEM組織觀察及斷口分析等手段研究了沉積態(tài)TC4的組織特征,表明其宏觀組織主要是定向生長的柱狀晶。微觀組織全是魏氏組織,同時還發(fā)現(xiàn)層帶組織的存在并解釋了其形成機理。對沉積態(tài)TC4進行了熱處理工藝研究,并分析其組織和性能的演變。研究表明,通過熱處理工藝優(yōu)化后的TC4成形件綜合性能超過了鑄件、鍛件標(biāo)準(zhǔn)。
　　針對送絲式激光增材制造TC4存在的工藝難點,如光絲對中性、粘絲、絲的球化、層間未熔合等問題,