激光增材制造TC4/TC11钛合金梯度结构温度场预测与显微组织分析

摘要：

使用激光增材制造技术制备TC4/TC11钛合金梯度材料典型沉积试样,测量沉积过程中3个特征位置的温度历程,并对沉积试样进行显微组织观察.建立了激光增材制造TC4/TC11梯度材料结构温度场预测有限元模型.有限元模型的温度场计算结果与试验结果吻合较好,同时有限元模型所计算的Tβ温度转变线位置与试样显微组织中观察得到的结果一致.显微组织观察结果表明,试样中无缺陷,顶部为等轴晶区域,从增材底部到等轴晶区域之间存在贯穿整个增材区域的柱状晶;在Tβ温度转变线两侧微观组织有明显不同:最后一层增材过程中,温度超过Tβ的组织冷却后为超细α+β网篮组织,温度未达到Tβ的组织冷却后为带有大量α集束的α+β网篮组织;在设计界面(材料组分变化位置)处组织连续、无突变.

关键词：激光增材制造、梯度材料、有限元模型、温度场、钛合金、显微组织

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资助基金：国家自然科学基金项目51775018;航空科学基金项目2016ZA51008

在线出版日期：2018-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：96-101