激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的组织及力学性能

摘要：

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.

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

所属期刊栏目：59

分类号：TG146(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省科技计划项目

在线出版日期：2023-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：125-135