鈦合金薄壁零件激光沉積成形基體變形與應(yīng)力調(diào)控研究.pdf

1、激光沉積成形技術(shù)是近年來迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，能夠快速直接制造出致密零件，是激光沉積技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。此技術(shù)可減少制造費(fèi)用、縮短制造周期，并能制造出傳統(tǒng)技術(shù)不能或難以成形的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件，還可以對損傷的零件進(jìn)行修復(fù)。鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高、抗耐蝕能力強(qiáng)、高溫性能好等優(yōu)點(diǎn)，使鈦合金結(jié)構(gòu)件在先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是鈦合金結(jié)構(gòu)件制造存在材料利用率極低，研制周期長，制造成本高等一系列問題。利用激光沉積成形技術(shù)制造鈦合金結(jié)

2、構(gòu)件已成為世界各國科研人員的研究熱點(diǎn)。
　　本文以TC4鈦合金作為激光沉積粉末和基體材料，對鈦合金薄壁零件激光沉積成形的基礎(chǔ)工藝、基體變形、沉積層應(yīng)力控制等問題進(jìn)行了研究。
　　首先采用不同工藝參數(shù)分別在YAG和CO2激光器上進(jìn)行單層單道激光沉積試驗(yàn)，研究了激光功率、掃描速度、送粉量對單道沉積層宏觀形貌的影響，并采用正交試驗(yàn)的方法分析了各工藝參數(shù)對沉積層宏觀尺寸的影響主次，比較了兩種激光器的成形性能。采用不同的觀察、測試手段

3、研究了激光功率和掃描速度對激光沉積層微觀組織、顯微硬度等方面的影響，分析了其影響機(jī)理。對激光沉積成形工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，為后面激光沉積成形基體變形及應(yīng)力控制實(shí)驗(yàn)提供基礎(chǔ)工藝參數(shù)。
　　為了分析激光沉積成形過程對基體變形的影響，使用優(yōu)化的工藝參數(shù)在不同厚度的鈦合金薄板零件及框類零件上進(jìn)行多道單層激光沉積試驗(yàn)，測定了激光沉積后基體零件的變形以及殘余應(yīng)力的分布情況，研究激光沉積鈦合金零件變形與應(yīng)力的關(guān)系，揭示變形機(jī)理。
　　采用超