超聲沖擊電弧增材制造鈦合金零件的組織性能研究.pdf

1、電弧增材制造的高效率使其成為制造鈦合金大型結(jié)構(gòu)件的優(yōu)良選擇。然而，電弧增材制造鈦合金構(gòu)件中容易形成粗大柱狀晶，導(dǎo)致力學(xué)性能各向異性。為了解決這一問(wèn)題，本文系統(tǒng)研究了超聲沖擊參數(shù)對(duì)電弧增材制造TC4鈦合金零件組織性能的影響規(guī)律和作用機(jī)理。主要研究成果如下：
　　研究發(fā)現(xiàn)超聲沖擊能夠使鈦合金沉積層內(nèi)部的粗大柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小等軸晶，同時(shí)增大了沉積層平均寬度。隨著加工速度的增大或沖擊次數(shù)的減少，沉積層平均寬度逐漸減小，等軸晶平均晶粒逐漸變

2、大；當(dāng)沖擊振幅為40％時(shí)，沉積層平均寬度最大而等軸晶晶粒最小。當(dāng)沖擊振幅為60%、加工速度為3mm/s和沖擊次數(shù)為4次時(shí)，沉積層平均寬度最大，等軸晶平均直徑最小，分別為9.9mm和0.80mm。
　　超聲沖擊促進(jìn)了沉積層的位錯(cuò)增殖和位錯(cuò)遷移，在造成晶粒破碎同時(shí)增多了形核質(zhì)點(diǎn)。這些新增質(zhì)點(diǎn)改變了形核環(huán)境，提高了變形儲(chǔ)能，從而有效避免了未沖擊試樣中因外延生長(zhǎng)而形成粗大柱狀晶的情況，并在后續(xù)沉積層熱作用下通過(guò)回復(fù)再結(jié)晶和相變形成細(xì)小的等