激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的组织及力学性能

卢海飞; 吕继铭; 罗开玉; 鲁金忠

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激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的组织及力学性能

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面向航空发动机关键构件长寿命高可靠性需求,针对增材制造中的“控形”和“控性”难题,结合塑性变形“逐层”消除内应力和冶金缺陷的思想,提出了激光热力交互增材制造新方法。基于该方法,以Ti6Al4V合金为研究对象,系统表征了成形件的残余应力和冶金缺陷分布、微观组织演变。并通过拉伸实验,研究了激光冲击处理(表面激光冲击强化和层间无吸收层激光冲击强化)对成形件力学性能的影响。结果表明,激光冲击处理使选区激光熔化(SLM)试样中的残余拉应力转变为残余压应力,并有效改善其内部冶金缺陷。同时,在激光冲击波作用下,粗的α’马氏体中产生了高密度的位错结构和大量2个方向的孪晶,共同促进了α’马氏体的晶粒细化。激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的极限抗拉强度和延伸率分别达到了1543 MPa和15.53%,相比于SLM成形件,分别提高了46.5%和91.5%,具有良好的强度和塑性匹配。

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来源
《金属学报》 |2023年第1期|125-135|共11页
作者
卢海飞; 吕继铭; 罗开玉; 鲁金忠;
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作者单位

江苏大学机械工程学院;

镇江212013;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类有色金属及其合金;
关键词
选区激光熔化; 激光冲击强化; Ti6Al4V合金; 残余应力; 微观组织; 力学性能;

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