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(jiàn)、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(fèi)品的50％以上。鈦合金的傳統(tǒng)制造技術(shù)存在很多缺點(diǎn),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(zhǎng),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(wèn)題。激光增材制造,也被稱(chēng)為激光3D打印,是一種通過(guò)層層堆積的方式將數(shù)字化模型直接制造出實(shí)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(jìn)行了TC4的激光增材制造研究,對(duì)兩種方式的工藝特性、組織、性能等方面進(jìn)行了研究,同時(shí)研究了熱處理工藝對(duì)成形件組織和性能的影響,最后對(duì)兩種方式進(jìn)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(duì)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(diǎn)研究了柱狀晶定向外延生長(zhǎng)的機(jī)理和工藝控制;對(duì)沉積態(tài)TC4進(jìn)行了室溫力學(xué)性

3、能測(cè)試與評(píng)價(jià)。
　　通過(guò)金相、SEM組織觀(guān)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(guān)組織主要是定向生長(zhǎng)的柱狀晶。微觀(guān)組織全是魏氏組織,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)層帶組織的存在并解釋了其形成機(jī)理。對(duì)沉積態(tài)TC4進(jìn)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(guò)熱處理工藝優(yōu)化后的TC4成形件綜合性能超過(guò)了鑄件、鍛件標(biāo)準(zhǔn)。
　　針對(duì)送絲式激光增材制造TC4存在的工藝難點(diǎn),如光絲對(duì)中性、粘絲、絲的球化、層間未熔合等問(wèn)題,