TC4合金激光選區(qū)熔化成形工藝及性能研究
發(fā)布時間:2021-01-14 07:35
TC4合金具有密度小、比強度高、耐熱性好、耐蝕性優(yōu)異等特點,被廣泛地應用于航空航天、船舶、能源化工、生物醫(yī)療等領域。隨著現(xiàn)代工業(yè)中輕量化、整體化、結構功能一體化的需求越來越強烈,零件也呈現(xiàn)出集成度越來越高、結構越來越復雜的趨勢,傳統(tǒng)制造技術已不能滿足當前零件的制造需要。激光選區(qū)熔化技術采用離散疊加的加工方式,可直接成形出結構復雜、性能優(yōu)異的零件,是解決鈦合金復雜構件加工問題的最佳方法。本文以TC4合金粉末為原料,研究了脈沖激光選區(qū)熔化中工藝參數(shù)對成形試樣的組織和性能的影響規(guī)律,并探討了退火溫度對脈沖激光選區(qū)熔化成形試樣組織及性能的影響。論文的主要研究內(nèi)容和結論如下:(1)研究了TC4合金激光選區(qū)熔化成形工藝參數(shù)對成形試樣內(nèi)部致密度的影響規(guī)律,得到TC4合金粉末脈沖激光選區(qū)熔化的最佳工藝參數(shù)。結果表明:掃描線間距參數(shù)對成形試樣致密度的影響較大,在能量輸入不足的情況下,成形質量隨掃描線間距增加呈直線下降;在能量輸入較好的情況下,掃描線間距主要影響樣品橫截面的孔隙率。成形過程中,樣品內(nèi)部致密度主要是由大尺寸球化、未熔合、小尺寸球化等缺陷所致。正交實驗優(yōu)化得到的最佳工藝參數(shù)組合為:激光功率28...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TC4合金粉末的粒徑分布
圖 2-2 TC4 合金粉末表面形貌Fig.2-2 Surface topography of TC4 alloy powder備選區(qū)熔化成形設備用的3D打印成形設備是由英國Renishaw公司生產(chǎn)的Renish成形機(圖 2-3),該設備采用 500W 脈沖光纖激光器,波長為80μm,最大成形尺寸為 250mm×250mm×350mm,最高成形備的主要工藝參數(shù)包括:激光功率(laser power)、掃描點沖曝光時間(exposure time)、掃描線間距(hatch space)等(圖AM500 設備成形過程如下:(1)使用 Renishaw 公司專門開準備軟件將部件設計的現(xiàn)有 3D CAD 模型切片為 2D 加工層
圖 2-3 Renishaw AM500 激光選區(qū)熔化成形機Fig.2-3 Renishaw AM500 selective laser melting forming machine圖 2-4 激光選區(qū)熔化成形工藝參數(shù)Fig.2-4 Parameters of the selective laser melting and forming process2.2.2 其他實驗設備
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印用鈦合金粉末制備技術分析[J]. 唐超蘭,張偉祥,陳志茹,周德敬,李龍,楚瑞坤. 廣東工業(yè)大學學報. 2019(03)
[2]鈦合金3D打印成形技術及缺陷[J]. 唐超蘭,溫竟青,張偉祥,楚瑞坤,孫梅. 航空材料學報. 2019(01)
[3]電子束熔絲沉積快速成形2319鋁合金的微觀組織與力學性能[J]. 于菁,王繼杰,倪丁瑞,肖伯律,馬宗義,潘興龍. 金屬學報. 2018(12)
[4]金屬增材制造技術的研究現(xiàn)狀[J]. 劉勇,任香會,常云龍,高世一,董春林. 熱加工工藝. 2018(19)
[5]航空鈦合金增材制造的機遇和挑戰(zhàn)[J]. 陳瑋,李志強. 航空制造技術. 2018(10)
[6]金屬增材制造技術的研究現(xiàn)狀[J]. 周宸宇,羅嵐,劉勇,吳進. 熱加工工藝. 2018(06)
[7]金屬3D打印技術的研究[J]. 蒲以松,王寶奇,張連貴. 表面技術. 2018(03)
[8]脈沖式激光選區(qū)熔化成形搭接率的研究[J]. 祁斌,劉玉德,石文天,王碩,楊錦,張飛飛. 激光技術. 2018(03)
[9]航空鈦合金鍛造技術的研究進展[J]. 張方,王林岐,趙松. 鍛壓技術. 2017(06)
[10]選區(qū)激光熔化工藝參數(shù)對Ti-6Al-4V成形質量的影響[J]. 李吉帥,戚文軍,李亞江,黎小輝,王沛,劉建業(yè). 材料導報. 2017(10)
碩士論文
[1]激光選區(qū)熔化成形TC4的熱處理工藝研究[D]. 肖振楠.南京理工大學 2018
[2]鈦合金切削摩擦磨損的試驗研究[D]. 楊雷.南京航空航天大學 2010
本文編號:2976500
【文章來源】:廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
TC4合金粉末的粒徑分布
圖 2-2 TC4 合金粉末表面形貌Fig.2-2 Surface topography of TC4 alloy powder備選區(qū)熔化成形設備用的3D打印成形設備是由英國Renishaw公司生產(chǎn)的Renish成形機(圖 2-3),該設備采用 500W 脈沖光纖激光器,波長為80μm,最大成形尺寸為 250mm×250mm×350mm,最高成形備的主要工藝參數(shù)包括:激光功率(laser power)、掃描點沖曝光時間(exposure time)、掃描線間距(hatch space)等(圖AM500 設備成形過程如下:(1)使用 Renishaw 公司專門開準備軟件將部件設計的現(xiàn)有 3D CAD 模型切片為 2D 加工層
圖 2-3 Renishaw AM500 激光選區(qū)熔化成形機Fig.2-3 Renishaw AM500 selective laser melting forming machine圖 2-4 激光選區(qū)熔化成形工藝參數(shù)Fig.2-4 Parameters of the selective laser melting and forming process2.2.2 其他實驗設備
【參考文獻】:
期刊論文
[1]3D打印用鈦合金粉末制備技術分析[J]. 唐超蘭,張偉祥,陳志茹,周德敬,李龍,楚瑞坤. 廣東工業(yè)大學學報. 2019(03)
[2]鈦合金3D打印成形技術及缺陷[J]. 唐超蘭,溫竟青,張偉祥,楚瑞坤,孫梅. 航空材料學報. 2019(01)
[3]電子束熔絲沉積快速成形2319鋁合金的微觀組織與力學性能[J]. 于菁,王繼杰,倪丁瑞,肖伯律,馬宗義,潘興龍. 金屬學報. 2018(12)
[4]金屬增材制造技術的研究現(xiàn)狀[J]. 劉勇,任香會,常云龍,高世一,董春林. 熱加工工藝. 2018(19)
[5]航空鈦合金增材制造的機遇和挑戰(zhàn)[J]. 陳瑋,李志強. 航空制造技術. 2018(10)
[6]金屬增材制造技術的研究現(xiàn)狀[J]. 周宸宇,羅嵐,劉勇,吳進. 熱加工工藝. 2018(06)
[7]金屬3D打印技術的研究[J]. 蒲以松,王寶奇,張連貴. 表面技術. 2018(03)
[8]脈沖式激光選區(qū)熔化成形搭接率的研究[J]. 祁斌,劉玉德,石文天,王碩,楊錦,張飛飛. 激光技術. 2018(03)
[9]航空鈦合金鍛造技術的研究進展[J]. 張方,王林岐,趙松. 鍛壓技術. 2017(06)
[10]選區(qū)激光熔化工藝參數(shù)對Ti-6Al-4V成形質量的影響[J]. 李吉帥,戚文軍,李亞江,黎小輝,王沛,劉建業(yè). 材料導報. 2017(10)
碩士論文
[1]激光選區(qū)熔化成形TC4的熱處理工藝研究[D]. 肖振楠.南京理工大學 2018
[2]鈦合金切削摩擦磨損的試驗研究[D]. 楊雷.南京航空航天大學 2010
本文編號:2976500
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