微量Ti-6Al-4V掺杂对SLM打印纯钛机械性能与显微结构的影响

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作者 阿伊森·赛米 何俊杰 +1 位作者 张文娜 骆小平 《口腔医学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期693-699,共7页

目的:探究选区激光熔化(selective laser melting,SLM)打印制造的添加微量Ti-6Al-4V粉末的纯钛材料,在两种不同热处理温度(650℃,2 h和700℃,2 h)及不同扫描速度(1000 mm/s和500 mm/s)下的机械性能。方法:制备SLM打印的试样,测试材料的... 目的:探究选区激光熔化(selective laser melting,SLM)打印制造的添加微量Ti-6Al-4V粉末的纯钛材料,在两种不同热处理温度(650℃,2 h和700℃,2 h)及不同扫描速度(1000 mm/s和500 mm/s)下的机械性能。方法:制备SLM打印的试样,测试材料的机械性能,观察拉伸试样的断口形貌及显微结构。结果:SLM打印的纯钛试样的极限拉伸强度在1000 mm/s扫描速度时高于500 mm/s扫描速度时的25%;在650℃及700℃不同热处理条件下,650℃,2 h在两种扫描速度下都表现出更加优异的机械性能,但延伸率在700℃,2 h在低扫描速度组更高。结论:添加微量Ti-6Al-4V粉末后打印的纯钛材料相较于Ti-6Al-4V合金更能满足口腔修复体的要求。 展开更多

关键词 选区激光熔化 增材制造 义齿支架 机械性能 钛 TI-6AL-4V 合金 热处理

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支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件温度变化和残余应力的影响

2

作者 蔡高参 胡宇恒 +2 位作者 刘辉 汪小康 彭凯 《航空制造技术》 北大核心 2025年第10期50-57,共8页

选区激光熔化(SLM)技术在复杂点阵结构制造中得到广泛应用,但打印过程中点阵结构的热力行为会影响工件的成形质量。为研究支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件的温度变化、残余应力及变形量的影响,设计了3组不同支柱尺寸的Ti6Al4V点阵结构... 选区激光熔化(SLM)技术在复杂点阵结构制造中得到广泛应用,但打印过程中点阵结构的热力行为会影响工件的成形质量。为研究支柱尺寸对钛合金点阵结构薄壁件的温度变化、残余应力及变形量的影响,设计了3组不同支柱尺寸的Ti6Al4V点阵结构薄壁件模型,观察了其成形过程中的温度变化分布,分析了成形件冷却至室温后的Von-Mises应力和变形量。结果表明,对于不同支柱尺寸的点阵结构,随着支柱尺寸的增加,最高瞬时温度不断增加,由1271.35℃增加到1396.28℃,最大残余应力也从1207.8 MPa增加到1369.2 MPa。较大残余应力的部位主要分布在各个结构的节点区域,Z方向的应力最大,X方向和Y方向次之。由于支柱尺寸的增加,残余应力增加,单个支柱的质量增大,点阵结构的变形量也增大,由0.0919 mm增大到0.1730 mm,且观察到两侧处支柱的变形量最大。因此在实际打印过程中,需根据模拟结果在变形最大处添加支撑以防止薄壁件在打印过程中出现严重的变形,达到控制成形质量的目的。 展开更多

关键词 选区激光熔化(slm) 钛合金 薄壁件 支柱尺寸 残余应力 温度分布

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铣削对SLM增材TC4钛合金表面完整性和疲劳性能的影响 被引量：9

3

作者 季文彬 邓日清 +1 位作者 戴士杰 刘春成 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期208-217,225,共11页

针对激光选区熔化(SLM)成形TC4钛合金表面质量差和疲劳性能低等问题,采用三点弯曲疲劳试验测试了铣削前后增材件的疲劳性能,研究了铣削工艺对增材件表面完整性和疲劳性能的影响规律。结果表明,增材件经过铣削加工后,表面粗糙度Ra由12.57... 针对激光选区熔化(SLM)成形TC4钛合金表面质量差和疲劳性能低等问题,采用三点弯曲疲劳试验测试了铣削前后增材件的疲劳性能,研究了铣削工艺对增材件表面完整性和疲劳性能的影响规律。结果表明,增材件经过铣削加工后,表面粗糙度Ra由12.57μm降至0.32μm;表面硬度由353.0HV提高至434.3HV;疲劳寿命由48272周次提高至155463周次,疲劳源萌生位置由表面及次表面转移至内部,疲劳断裂模式由准解理断裂过渡到韧性断裂。增材件经铣削加工后,表面完整性得到极大的改善,可抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,疲劳性能得到显著提升。 展开更多

关键词 激光选区熔化 钛合金 铣削 表面完整性 疲劳寿命

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SLM成形TC4的组织与耐腐蚀性能研究 被引量：2

4

作者 张雷 徐峰 +2 位作者 王华 林相 杨行 《热加工工艺》 北大核心 2022年第23期11-14,18,共5页

利用选择性激光熔化技术(SLM)打印TC4钛合金试样,研究了不同成形工艺参数(扫描速度、激光功率及扫描间距)对打印TC4组织和耐腐蚀性能的影响规律。结果表明:打印TC4组织为细小的β柱状晶和大量针状α马氏体,显微硬度高于传统轧制钛合金... 利用选择性激光熔化技术(SLM)打印TC4钛合金试样,研究了不同成形工艺参数(扫描速度、激光功率及扫描间距)对打印TC4组织和耐腐蚀性能的影响规律。结果表明:打印TC4组织为细小的β柱状晶和大量针状α马氏体,显微硬度高于传统轧制钛合金的。其耐腐蚀性主要受扫描速度影响,扫描速速越高,耐腐蚀性越差,腐蚀后表面形态为点蚀,试样与腐蚀介质之间形成了闭塞电池,引起蚀孔内酸化,加速金属腐蚀,使蚀孔不断向深处发展。 展开更多

关键词 选择性激光熔化(slm) TC4钛合金 显微硬度 耐腐蚀性

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热处理对选区激光熔化GH4061合金组织和性能的影响 被引量：1

5

作者 张尚洲 李子福 +3 位作者 王瑞 孙广宝 刘国浩 于鸿垚 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期14-19,共6页

采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;La... 采用激光选区熔化成形技术制备了GH4061合金,研究了不同热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,沉积态合金的柱状晶穿过多个熔池外延生长,晶内由胞状亚晶结构组成。随着固溶温度的升高,晶粒取向逐渐偏向(101)和(111),晶粒长大;Laves相由长链状转变为颗粒状,1060℃固溶温度时基本溶解;δ相在晶界析出,由粗大块状转变为盘状,然后再转变为短棒状,1100℃热处理时无δ相析出;980℃、1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时γ′和γ″相平均尺寸分别为23.53 nm、24.43 nm、25.34 nm和25.66 nm。热处理后合金的室温和650℃力学性能显著提高,其中980℃固溶时效热处理试样的室温和650℃抗拉强度分别达到1342 MPa和1120 MPa,随着固溶温度的升高,1020℃、1060℃、1100℃固溶温度时试样室温抗拉强度分别下降约6.4%、8.3%和10%,650℃抗拉强度分别下降约7.9%、8.8%和11%,塑性有所提高。 展开更多

关键词 选区激光熔化(slm) GH4061合金 热处理 微观组织 拉伸性能

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激光增材制造钛合金微观组织和力学性能研究进展 被引量：8

6

作者 竺俊杰 王优强 +4 位作者 倪陈兵 王雪兆 刘德建 房玉鑫 李梦杰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期15-32,共18页

激光选区熔化(SLM)技术与激光熔化沉积(LMD)技术在航空航天、生物医疗等领域的应用具有巨大潜力,但由于成形的Ti6Al4V合金构件存在较差的表面质量、较大的残余应力以及内部孔洞等问题,影响了构件的力学性能,从而制约了其大规模的应用。... 激光选区熔化(SLM)技术与激光熔化沉积(LMD)技术在航空航天、生物医疗等领域的应用具有巨大潜力,但由于成形的Ti6Al4V合金构件存在较差的表面质量、较大的残余应力以及内部孔洞等问题,影响了构件的力学性能,从而制约了其大规模的应用。针对这一现状,首先概述了激光选区熔化技术与激光熔化沉积技术的制造原理,比较了2种增材制造技术的成形参数及其特点,并分析了2种不同成形技术的自身优势以及适用场合。其次,从2种增材制造技术成形钛合金的工艺参数入手,综述了激光功率、扫描速度、激光扫描间距、铺粉厚度、粉床温度等参数对SLM工艺成形钛合金的影响,以及激光功率、扫描速度、送粉速率等参数对LMD工艺成形钛合金的影响。发现成形工艺参数直接影响了粉末熔化程度、熔合质量和成形显微结构,从而影响成形件的组织与力学性能。此外,综述了不同的扫描策略对两种增材制造技术成形钛合金的表面质量与力学性能的影响,可以发现在不同扫描策略下同一试样表面的不同区域表面质量、残余应力以及抗拉强度存在较大差异,同一扫描策略下试样的不同表面之间也存在各向异性。最后,探讨了不同热处理工艺对钛合金微观组织和力学性能的影响,通过合适的热处理能够降低成形构件应力,并调控组织相变和性能。 展开更多

关键词 激光选区熔化 激光熔化沉积 钛合金 微观组织 力学性能 热处理

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增材制造钛合金的微铣削加工试验 被引量：2

7

作者 陈仲伟 吴贤 +2 位作者 赵孟 姜峰 朱来发 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期457-467,共11页

增材制造(Additive manufacturing,AM)技术制备的钛合金部件在航空航天领域具有广泛的用途,对增材制造钛合金精密零部件而言,铣削、抛光等后处理加工是必不可少的工序。本文选用聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,PCD)微铣刀对锻造钛... 增材制造(Additive manufacturing,AM)技术制备的钛合金部件在航空航天领域具有广泛的用途,对增材制造钛合金精密零部件而言,铣削、抛光等后处理加工是必不可少的工序。本文选用聚晶金刚石(Polycrystalline diamond,PCD)微铣刀对锻造钛合金、激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)技术制备的未经过热处理和经过热处理的钛合金进行微铣削试验,研究了3种不同制造工艺的钛合金材料的微铣削加工性能。结果表明:SLM-热处理钛合金的铣削力最大,这与其材料硬度最高有关。微铣削过程中,所有钛合金材料的逆铣侧顶端毛刺尺寸均要大于顺铣侧顶端毛刺尺寸。在不同制造工艺的钛合金材料中,SLM-钛合金生成的顶端毛刺宽度最小,这与其塑性最差有关。SLM-热处理钛合金获得的表面质量最好,这不仅与材料的硬度和塑性有关,同时还受到孔隙度的影响。 展开更多

关键词 锻造钛合金 激光选区熔化-钛合金 激光选区熔化-热处理钛合金 微铣削加工性能 聚晶金刚石微铣刀

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不同热处理工艺对选区激光熔化TC4动载性能及各向异性的影响

8

作者 窦振 张安峰 +3 位作者 王豫跃 黄胜 吴梦杰 王普强 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期100-108,共9页

选区激光熔化成形的TC4合金断裂韧性较差,低周疲劳性能较低,各向异性明显。采用循环退火(700~950℃)和固溶时效相结合的方法对TC4成形件进行热处理,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、低周疲劳试验机等手段研究热处理对SLM TC4成形件显... 选区激光熔化成形的TC4合金断裂韧性较差,低周疲劳性能较低,各向异性明显。采用循环退火(700~950℃)和固溶时效相结合的方法对TC4成形件进行热处理,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、低周疲劳试验机等手段研究热处理对SLM TC4成形件显微组织和力学性能的影响。研究表明,SLM TC4微观组织由马氏体α′和马氏体α″组成,断裂韧性值为36.4 MPa·m0.5,断裂韧性各向异性达25.7%;热处理后部分板条α相分解,产生等轴α相和二次α相;经过700~950℃循环5次后固溶+550℃时效后SLM TC4的断裂韧性值为96.0 MPa·m0.5,断裂韧性的各向异性为1.4%。通过比较热处理样件和锻件低周疲劳性能得出结论,当应变幅≥0.9%时,热处理件低周疲劳性能高于锻件;当应变幅≤1%时,920℃循环退火+550℃固溶时效的低周疲劳性能高于920℃循环退火。 展开更多

关键词 选区激光熔化(slm) TC4合金 热处理 断裂韧性 低周疲劳性能 各向异性

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轻型机载雷达天线座中轴筒成型技术 被引量：2

9

作者 严战非 邱保安 吕辉 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第2期63-66,共4页

根据轻型机载雷达天线座中轴减重的需求,通过对中轴筒刚度有限元计算分析和结构优化,轻质材料性能等综合因素进行对比筛选,确定了TC18高强钛合金为中轴筒工程应用材料。采用选择性激光熔化(SLM)成型技术,实现了复杂截面高强钛合金构件... 根据轻型机载雷达天线座中轴减重的需求,通过对中轴筒刚度有限元计算分析和结构优化,轻质材料性能等综合因素进行对比筛选,确定了TC18高强钛合金为中轴筒工程应用材料。采用选择性激光熔化(SLM)成型技术,实现了复杂截面高强钛合金构件的高精度成型,获得了与锻造组织相当的微观组织和力学性能。文中选择确认的轻质材料和中轴筒成型工艺,为具有复杂截面轻型机载天线座中轴筒及类似轻质高强高韧构件制造提供了一种可行的工艺参考方案。 展开更多

关键词 天线座中轴 TC18钛合金 选择性激光熔化成型技术 强化热处理

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Ti-6Al-4V钛合金激光选区熔化成形工艺及性能研究 被引量：8

10

作者 刘永红 姚新改 董志国 《热加工工艺》 北大核心 2021年第9期40-44,共5页

将激光功率和扫描速度作为主要的工艺参数,进行了Ti-6Al-4V钛合金激光选区熔化成形(SLM)试验。结果表明,激光功率为300 W,扫描速度为1.0 m/s时,SLM成形试件的抗拉强度达到1150 MPa,伸长率达到9.5%,抗拉强度和伸长率都较高。激光热输入... 将激光功率和扫描速度作为主要的工艺参数,进行了Ti-6Al-4V钛合金激光选区熔化成形(SLM)试验。结果表明,激光功率为300 W,扫描速度为1.0 m/s时,SLM成形试件的抗拉强度达到1150 MPa,伸长率达到9.5%,抗拉强度和伸长率都较高。激光热输入不足时,试块抗拉强度不能满足使用要求,激光热输入过高时,试件塑性降低。对试件分别进行了普通退火、再结晶退火以及固溶时效处理。热处理后,试件的抗拉强度都明显降低,其中再结晶退火热处理后,试块的组织为等轴α+β相,抗拉强度降到893 MPa,伸长率达到11.9%,塑性显著提高。 展开更多

关键词 TI-6AL-4V钛合金 激光选区熔化成形 力学性能 显微组织 热处理

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CuSn10合金选区激光熔化成形及热处理工艺研究 被引量：5

11

作者 刘斌 路声宇 +2 位作者 李忠华 蒯泽宙 陈彦磊 《热加工工艺》 北大核心 2022年第4期121-125,共5页

利用SLM技术制备CuSn10合金试样,研究了SLM工艺参数对试样致密度的影响,以及热处理对CuSn10合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:当激光功率为195 W、扫描速度为550 mm/s、扫描间距为0.08mm、层厚为0.02mm时,CuSn10合金试样的致密... 利用SLM技术制备CuSn10合金试样,研究了SLM工艺参数对试样致密度的影响,以及热处理对CuSn10合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:当激光功率为195 W、扫描速度为550 mm/s、扫描间距为0.08mm、层厚为0.02mm时,CuSn10合金试样的致密度达到99.8%;SLM成形试样的显微组织包括α-Cu相、亚稳相β’(Cu_(13.7)Sn)和微量的δ相(Cu_(41)Sn_(11))。SLM成形试样经过热处理后,亚稳相β’相受热扩散分解,微观组织更加均匀,最终组织由α-Cu相和微量δ相构成。SLM成形CuSn10合金热处理后优异的综合性能丰富了其应用领域,提高了材料的使用价值。 展开更多

关键词 CuSn10合金 选区激光熔化 热处理 显微组织 力学性能

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激光选区熔化近α钛合金开裂机理及抑制研究 被引量：7

12

作者 周旭 周燕 +1 位作者 魏青松 朱伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期2816-2820,共5页

研究了近α钛合金激光选区熔化(SLM)成形开裂机理及抑制工艺,利用扫描电子显微镜等研究了试件裂纹形貌及其扩展方向、裂纹源等问题。研究结果表明:SLM成形过程中在试样侧壁形成凹凸不平的缺口及Ti3O、TiO、TiC等硬脆化合物;在残余应力... 研究了近α钛合金激光选区熔化(SLM)成形开裂机理及抑制工艺,利用扫描电子显微镜等研究了试件裂纹形貌及其扩展方向、裂纹源等问题。研究结果表明:SLM成形过程中在试样侧壁形成凹凸不平的缺口及Ti3O、TiO、TiC等硬脆化合物;在残余应力作用下,裂纹起源于侧壁缺口,在沉积层上沿硬脆化合物扩展。当工艺参数为激光功率140W,扫描速度450mm/s,铺粉层厚0.03mm,扫描间距0.07mm,SLM成形温度350℃,保温1h缓冷至室温时,可有效抑制试件开裂。 展开更多

关键词 选择性激光熔化 近Α钛合金 裂纹 开裂机理

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TC4粉末选区激光熔化基础烧结工艺仿真与试验研究 被引量：3

13

作者 杨寅晨 荣远卓 +2 位作者 王翔 李晓峰 郑津津 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第12期19-26,共8页

选区激光熔化是由线及面、再由面及体的逐行、逐层增材制造技术,作为其成型工艺基础的激光对粉末线扫描熔化的熔道形貌及尺度,对三维结构的成型和质量有着直接影响。为此,建立了TC4粉末在激光作用下的粉末熔化、熔体流动和熔道冷却的全... 选区激光熔化是由线及面、再由面及体的逐行、逐层增材制造技术,作为其成型工艺基础的激光对粉末线扫描熔化的熔道形貌及尺度,对三维结构的成型和质量有着直接影响。为此,建立了TC4粉末在激光作用下的粉末熔化、熔体流动和熔道冷却的全过程仿真模型,以进行基础工艺参数优化;并与成型试验相结合,在粉层厚度分别为25、40和55μm,进一步优化得到的成型工艺的激光线能量密度范围分别为0.060~0.115、0.110~0.182和0.210~0.252 J/mm时,能够稳定地获得熔宽均匀的熔道;在其基础上,以优化的单熔道工艺参数实现了高度为1.7 mm、壁厚为118μm的薄壁结构三维成型,为利用SLM技术进行薄壁类结构的成型提供了基础。 展开更多

关键词 选区激光熔化 钛合金 工艺优化 数值模拟

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成形态选区激光熔融Ti-6Al-4V钛合金缺陷与微观组织研究进展 被引量：3

14

作者 李琛 弭光宝 +2 位作者 冯艾寒 黄旭 曲寿江 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第3期44-51,共8页

选区激光熔融(Selective laser melting,SLM)近年来在钛合金制造领域应用广泛,然而,其性能受限于工艺缺陷和马氏体组织特征。综述了SLM技术下成形态Ti–6Al–4V合金的缺陷和微观组织研究进展,包括缺陷和微观组织类型、调节SLM工艺参数... 选区激光熔融(Selective laser melting,SLM)近年来在钛合金制造领域应用广泛,然而,其性能受限于工艺缺陷和马氏体组织特征。综述了SLM技术下成形态Ti–6Al–4V合金的缺陷和微观组织研究进展,包括缺陷和微观组织类型、调节SLM工艺参数对减少缺陷和改善微观组织的作用以及基于变体选择的β→α相变研究。在综述目前研究的基础上,指出完善工艺参数与组织特征联系以及研究工艺参数对相变变体选择的影响是今后研究的重要方向。 展开更多

关键词 钛合金 选区激光熔融 工艺参数 缺陷 微观组织 变体选择

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激光选区熔化TC11钛合金的断裂机理及异种载荷下裂纹扩展研究 被引量：2

15

作者 黄鹏 于海洋 +4 位作者 郭宁 周庆军 唐炳涛 赵伟 李新生 《精密成形工程》 北大核心 2022年第4期94-101,共8页

目的基于航天航空领域损伤容限性钛合金的设计理念,研究沉积态TC11钛合金拉伸速率相关的断裂机理及异种载荷形式下裂纹扩展路径。方法采用电子背散射衍射(EBSD)表征由激光选区熔化(SLM)制备的沉积态TC11钛合金的晶粒形貌,利用扫描电子... 目的基于航天航空领域损伤容限性钛合金的设计理念,研究沉积态TC11钛合金拉伸速率相关的断裂机理及异种载荷形式下裂纹扩展路径。方法采用电子背散射衍射(EBSD)表征由激光选区熔化(SLM)制备的沉积态TC11钛合金的晶粒形貌,利用扫描电子显微镜分析不同应变速率下TC11钛合金的断口形貌和缺陷分布,针对无法原位实时追踪裂纹扩展路径的问题,利用Abaqus相场UEL对裂纹扩展进行研究。结果沉积态TC11钛合金中,∥BD截面上的晶粒主要为柱状晶并有少部分等轴晶,⊥BD截面上的晶粒全部为等轴晶,组织为由密排立方结构(HCP)的针状α相构成的马氏体,无明显晶粒取向;瞬时载荷下,载荷为1、1.5、2 MPa时,切向裂纹宽度分别为0、7.69、14 mm,角度分别为108°、92°、82°;周期载荷下,载荷为1、1.1、1.2、1.35、1.5 MPa时,裂纹宽度分别为15.56、11.87、26.23、20.51、20.92 mm。结论随拉伸速率的增加,断裂机理由韧性断裂转化为脆性断裂;瞬时加载时,裂纹萌生并切向扩展,进而裂纹分叉直至完全断裂,且载荷的增加对沉积态TC11钛合金切向裂纹有促进作用,同时可抑制裂纹的分叉;周期加载时,载荷的增加对裂纹宽度先是起促进作用,裂纹达到最大值后稳定在25~20 mm。 展开更多

关键词 激光选区熔化 TC11钛合金 相场断裂 裂纹扩展 断口形貌

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选区激光熔化TC4钛合金表面磁力光整加工的表面质量 被引量：3

16

作者 陈昊鑫 张桂香 +3 位作者 刘宁 姜林志 朱培鑫 杜嘉静 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期106-115,共10页

为了研究磁力光整加工工艺对SLM制备的TC4钛合金表面完整性的影响,采用响应曲面法对钛合金试样进行三因素三水平的响应曲面分析试验。首先使用数控成形磨床对SLM制备的TC4钛合金试样进行磨削加工,磨削加工将钛合金试样表面粗糙度从6μm(... 为了研究磁力光整加工工艺对SLM制备的TC4钛合金表面完整性的影响,采用响应曲面法对钛合金试样进行三因素三水平的响应曲面分析试验。首先使用数控成形磨床对SLM制备的TC4钛合金试样进行磨削加工,磨削加工将钛合金试样表面粗糙度从6μm(SLM成形后)下降到约0.6μm,使带有球状体和凹坑等缺陷的粗糙表面演化为有划痕和孔隙的细表面。然后在不同的磁力光整加工工艺参数下,利用XK7136C数控铣床改造的磁力光整加工系统,采用雾化法制备的新型Al_(2)O_(3)/铁基球形磁性磨料对钛合金试样进行磁力光整加工,分析加工后钛合金试样的粗糙度、表面形貌以及残余应力,并确定最佳工艺参数。结果表明:当磁力光整加工工艺参数分别为主轴转速1 000.00 r/min,加工间隙1.50 mm,进给速度15.00 mm/min时,磁力光整加工效果最好,钛合金试样表面粗糙度由初始的0.6μm降低到0.065μm,试样表面均匀,划痕和表面缺陷被有效去除,达到接近镜面效果。试样表面的残余应力由最初的拉应力+297.4MPa转变为压应力-237.8MPa。利用磨削加工和磁力光整加工技术对SLM制备的TC4钛合金试样进行光整加工,可有效改善工件表面完整性,提高工件表面质量。 展开更多

关键词 选区激光熔化(slm) TC4钛合金 磁力光整加工 响应曲面法 表面粗糙度

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拼接顺序对双激光选区熔化成形TC4钛合金成形性的影响 被引量：3

17

作者 杨圣昆 谢印开 +1 位作者 胡全栋 李怀学 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期93-99,共7页

为了提高多激光选区熔化技术在拼接区域的成形质量,研究了不同拼接顺序对双激光选区熔化成形TC4钛合金拼接区域的表面形貌、内部缺陷、拉伸性能等成形性的影响。结果表明,相邻层间条带无相对偏转时,双激光逆序拼接因激光熔化扫描过程中... 为了提高多激光选区熔化技术在拼接区域的成形质量,研究了不同拼接顺序对双激光选区熔化成形TC4钛合金拼接区域的表面形貌、内部缺陷、拉伸性能等成形性的影响。结果表明,相邻层间条带无相对偏转时,双激光逆序拼接因激光熔化扫描过程中粉末的剥蚀效应导致拼接区域表面起伏较大,且易于产生内部缺陷;双激光顺序拼接可大幅消除拼接区域表面起伏,且内部缺陷大幅减少;设置67°相邻层间条带相对偏转角时,双激光顺序拼接试样可避免内部缺陷产生,改善拼接区域表面形貌,显微硬度及抗拉强度则与逆序拼接时基本一致。采用顺序拼接和相邻层间条带相对偏转可改善双激光选区熔化拼接区域的成形质量。 展开更多

关键词 增材制造(AM) 激光选区熔化(slm) 拼接顺序 双激光拼接 条带扫描 TC4钛合金

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激光选区熔化成形高温钛合金组织与力学性能研究

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作者 刘意 蔡雨升 +4 位作者 姜沐池 任德春 吉海宾 雷家峰 肖旋 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期78-84,89,共8页

采用激光选区熔化(SLM)技术作为高温钛合金成形工艺,研究了热处理温度对SLM成形高温钛合金组织、力学性能的影响规律。实验结果表明,随着输入激光能量的增加,成形合金内部的缺陷由不规则的未熔合缺陷转变为规则的球形孔洞缺陷,最优成形... 采用激光选区熔化(SLM)技术作为高温钛合金成形工艺,研究了热处理温度对SLM成形高温钛合金组织、力学性能的影响规律。实验结果表明,随着输入激光能量的增加,成形合金内部的缺陷由不规则的未熔合缺陷转变为规则的球形孔洞缺陷,最优成形工艺参数如下:激光功率190 W、扫描速度560 mm/s、铺粉厚度0.03 mm和扫描间距0.06 mm。当热处理温度低于相变点时,合金表现为由板条α和β残余组织组成的网篮组织,且随着温度升高,合金显微组织中的板条α含量减少,其长宽比降低,部分板条α相逐渐球化;当热处理温度高于相变点时,合金中的网篮组织转变为魏氏组织。随着热处理温度的升高,合金的抗拉强度基本不变,屈服强度有所上升,塑性呈先降后升的趋势。995℃×2 h/AC热处理合金获得最佳的强度-塑性匹配,抗拉强度为972 MPa,屈服强度为774.5 MPa,延伸率为16%。 展开更多

关键词 激光选区熔化 高温钛合金 成形 热处理 显微组织 缺陷 力学性能

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激光选区熔化成形TA7钛合金各向异性分析

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作者 杨兴远 魏红伟 +6 位作者 张静 王继航 姜沐池 刘意 任德春 蔡雨升 吉海宾 《火箭推进》 CAS 2023年第4期99-105,共7页

采用激光选区熔化成形技术(selective laser melting,SLM)制备了不同成形角度的TA7钛合金,分析了成形角度以及热处理对成形合金显微组织、织构及力学性能的影响。结果表明:由于SLM成形技术凝固较快的特点,导致成形TA7钛合金的显微组织... 采用激光选区熔化成形技术(selective laser melting,SLM)制备了不同成形角度的TA7钛合金,分析了成形角度以及热处理对成形合金显微组织、织构及力学性能的影响。结果表明:由于SLM成形技术凝固较快的特点,导致成形TA7钛合金的显微组织受成形角度影响较为显著,为平行于成形方向的柱状β晶粒,晶内均为快速凝固形成的生成α′马氏体;成形合金存在<0001>织构,成形角度为30°时,<0001>织构的取向密度指数达到最高的15.05,Schmid因子为4.35;在显微组织与织构差异的影响下,成形合金的性能具有显著的各向异性,随着成形角度的增加,合金的强度逐渐升高,塑性呈现降低的趋势;经过热处理后,合金的显微组织转变为等轴晶,织构显著弱化,合金的力学性能实现了各向同性。基于上述研究,采用激光选区熔化成形技术可成形具有复杂流道结构的TA7钛合金级间壳体构件。 展开更多

关键词 激光选区熔化 TA7钛合金 织构 各向异性 热处理

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激光选区熔化成形TC4钛合金的电子束焊接气孔缺陷控制研究 被引量：3

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作者 张萍 李立航 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第1期118-124,共7页

激光选区熔化(SLM)增材制造技术常用于格栅、腔体结构、燃烧室组件等航空、航天、兵器领域复杂小型零件的制造。为了适应大尺寸零部件的制造,较为理想的方案是采用分段增材成形+拼焊连接的方案,针对SLM成形TC4钛合金进行了电子束焊接工... 激光选区熔化(SLM)增材制造技术常用于格栅、腔体结构、燃烧室组件等航空、航天、兵器领域复杂小型零件的制造。为了适应大尺寸零部件的制造,较为理想的方案是采用分段增材成形+拼焊连接的方案,针对SLM成形TC4钛合金进行了电子束焊接工艺验证研究,分析了SLM成形材料焊接气孔缺陷及其产生原因,探讨了不同焊接工艺对气孔缺陷的改善效果;经工艺优化后气孔数量和尺寸大幅降低,电子束焊接质量满足HB/Z 198Ⅰ级标准要求,接头表现出良好的室温拉伸和疲劳性能,验证了TC4钛合金SLM成形+电子束拼接混合制造技术应用的可行性。 展开更多

关键词 激光选区熔化 电子束焊接 TC4钛合金 气孔缺陷 增材制造

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