TC4作為最常見和最為廣泛使用的鈦合金之一,在航空和航天等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的鈦合金制造技術(shù)存在許多缺點,如生產(chǎn)周期較長,材料利用率較低,制造成本相對較高,并且難以制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等一系列問題。激光同軸送粉增材制造技術(shù),是一種通過分層堆積的方式將數(shù)字化模型直接制成實體零部件的一種技術(shù)。該技術(shù)為鈦合金制備提供了低成本、短周期、減重明顯及高質(zhì)量的有效途徑。本文采用同軸送粉方式對TC4鈦合金進(jìn)行了激光增材制造試驗,主要研究了激光功率、掃描速度及粉盤轉(zhuǎn)速對沉積層外觀形貌、熔寬及熔高的影響規(guī)律,通過正交試驗獲得了外觀成形良好,滿足尺寸要求且內(nèi)部無缺陷的沉積層。采用最佳工藝參數(shù)制備拉伸試樣,并對其進(jìn)行固溶時效處理。采用萬能拉伸試驗機(jī)對沉積態(tài)和固溶時效態(tài)的試樣進(jìn)行了拉伸試驗,通過金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及X-射線衍射儀對沉積態(tài)和固溶時效態(tài)組織結(jié)構(gòu)和相組成進(jìn)行了分析。研究了固溶溫度和時間及時效溫度和時間對激光同軸送粉增材制造TC4鈦合金組織與性能的影響規(guī)律。試驗結(jié)果表明,在激光增材制造單道試驗中,隨著激光功率的增大,熔高先增加然后略有下降,熔寬持續(xù)增加;隨著掃描速度的增大,熔高與熔寬持續(xù)減小...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 激光增材制造技術(shù)
        1.2.1 激光同軸送粉增材制造技術(shù)原理
        1.2.2 激光同軸送粉增材制造技術(shù)優(yōu)勢
        1.2.3 激光同軸送粉增材制造技術(shù)難點
        1.2.4 激光增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.5 激光增材制造技術(shù)的應(yīng)用
    1.3 鈦合金
        1.3.1 鈦合金分類
        1.3.2 鈦合金應(yīng)用
        1.3.3 TC4 鈦合金
        1.3.4 鈦合金的固溶時效處理
    1.4 課題來源與研究意義
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 研究意義
    1.5 課題研究內(nèi)容
第2章 試驗條件及方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
        2.2.1 激光器
        2.2.2 送粉器
        2.2.3 數(shù)控機(jī)床及密封箱體
        2.2.4 激光加工頭
        2.2.5 水冷機(jī)
    2.3 研究內(nèi)容及試驗方案
    2.4 分析測試方法
    2.5 分析測試與熱處理設(shè)備
第3章 激光增材制造TC4 基礎(chǔ)工藝試驗
    3.1 單道激光沉積試驗
        3.1.1 激光功率對沉積層尺寸形貌的影響
        3.1.2 掃描速度對沉積層尺寸形貌的影響
        3.1.3 粉盤轉(zhuǎn)速對沉積層尺寸形貌的影響
    3.2 最優(yōu)工藝參數(shù)匹配
第4章 固溶時效對激光增材制造TC4 組織與性能的影響
    4.1 沉積態(tài)TC4 鈦合金組織及性能分析
        4.1.1 沉積態(tài)試樣宏觀形貌及顯微組織
        4.1.2 沉積態(tài)性能分析
    4.2 鈦合金基本組織與熱處理條件選擇
        4.2.1 TC4 鈦合金的基本組織形成
        4.2.2 固溶時效條件選擇
    4.3 固溶時效態(tài)合金的相組成
    4.4 固溶時效處理對激光增材制造TC4 組織的影響
        4.4.1 固溶溫度對組織的影響
        4.4.2 固溶時間對組織的影響
        4.4.3 時效溫度對組織的影響
        4.4.4 時效時間對組織的影響
    4.5 固溶時效處理對激光增材制造TC4 性能的影響
        4.5.1 固溶溫度對性能的影響
        4.5.2 固溶時間對性能的影響
        4.5.3 時效溫度對性能的影響
        4.5.4 時效時間對性能的影響
        4.5.5 沉積態(tài)與固溶時效態(tài)拉伸斷口形貌分析
    4.6 工藝穩(wěn)定性驗證
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號：3864722