TC4鈦合金因其具有優(yōu)良的性能成為一種重要的戰(zhàn)略性材料被廣泛的應(yīng)用于航空航天、車輛船舶、兵器核能、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。隨著機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展,材料、結(jié)構(gòu)、功能一體化的高性能復(fù)雜零件制造是制造工藝未來發(fā)展的重要方向。增材減材復(fù)合的加工制造方式,既可以通過增材成形工藝對(duì)零件的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行增材成形,又可以通切削減材工藝保證零件的精度和表面質(zhì)量,是一種符合“形/性一體化控制”要求的高性能零件制造方法。本文對(duì)TC4鈦合金材料的“激光增材-切削減材”復(fù)合加工制造方式進(jìn)行了分析探索。首先在分析金屬激光選區(qū)熔化（Selective Laser Melting,SLM）增材成形技術(shù)原理及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,用不同的增材成形關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)TC4鈦合金粉末進(jìn)行了增材試制。然后通過對(duì)TC4鈦合金試樣表面形貌、致密度、顯微硬度等性能進(jìn)行檢測(cè),分析了不同的工藝參數(shù)對(duì)TC4鈦合金SLM增材成形試樣性能的影響規(guī)律。以TC4鈦合金SLM增材成形試樣的致密度與顯微硬度為評(píng)價(jià)指標(biāo),使用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對(duì)TC4鈦合金進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,得出了綜合性能較優(yōu)的TC4鈦合金SLM增材成形工藝參數(shù)組合。選取TC4鈦合金板材和TC4鈦合金增... 

【文章來源】：陜西理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光選區(qū)熔化增材制造技術(shù)原理

第2章TC4鈦合金SLM增材成形試驗(yàn)-11-`圖2-2TC4鈦合金粉末電鏡圖Fig.2-2ElectronmicrographofTC4titaniumalloypowder表2-1TC4鈦合金粉末化學(xué)成分比例Tab.2-1ChemicalcompositionratioofTC4titaniumalloypowder成分AlVFeSiCONH比例/%6.134.130.0530.020.0080.1100.0170.00212.2.2TC4鈦合金增材成形試驗(yàn)設(shè)備本文使用由江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司生產(chǎn)制造的SLM設(shè)備，其型號(hào)為YLMs-300，技術(shù)參數(shù)如表2-2所示，設(shè)備外觀如圖2-3所示。表2-2SLM設(shè)備技術(shù)參數(shù)Tab.2-2SLMequipmenttechnicalparameters參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值成形艙尺寸1800*1200*1900mm冷卻水連接冷水機(jī)裝置成形平臺(tái)尺寸Φ300*300氣體連接氣瓶裝置（氬氣或氮?dú)猓╇娫?20V，16A，50平均氣體消耗30L/h-40L/h

陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-圖2-3SLM設(shè)備外觀Fig.2-3SLMequipment2.3增材成形試件數(shù)據(jù)模型建立與預(yù)處理對(duì)TC4鈦合金試樣進(jìn)行選區(qū)激光熔化增材成形試驗(yàn)前，需要使用計(jì)算機(jī)對(duì)TC4鈦合金增材成形試樣的模型進(jìn)行建立與處理，具體步驟如下：（1）使用三維建模軟件（本文使用的為UG軟件）建立增材成形結(jié)構(gòu)件的三維數(shù)據(jù)模型，然后將要成形結(jié)構(gòu)件的三維數(shù)據(jù)模型導(dǎo)出為STL格式的文件。（2）將STL格式的成形件模型導(dǎo)入MaterialiseMagics軟件里，根據(jù)增材形的設(shè)備型號(hào)及實(shí)際成形工況要求，對(duì)成形件模型在選區(qū)激光熔化成形設(shè)備里的成形數(shù)量、成形位置、成形試件編號(hào)等成形信息進(jìn)行設(shè)置調(diào)整。（3）然后將成形試件模型導(dǎo)入MarcamAutofab切片軟件，設(shè)定選區(qū)激光熔化增材成形的掃描速度V、激光功率P、掃描間距S、輔粉厚度H、掃描方式等成形工藝參數(shù)，然后開始切片，最終將結(jié)果保存并導(dǎo)出激光選區(qū)熔化增材成形設(shè)備可識(shí)別的staff格式文件。（4）將staff格式文件導(dǎo)入成形設(shè)備中，在成形設(shè)備中可查看增材成形件的預(yù)成形三維模型，等待成形。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軋程中間退火工藝對(duì)高強(qiáng)β鈦合金組織及性能的影響[J]. 潘美玲,馬琰,劉飛,杜趙新.  塑性工程學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]鈦合金薄壁件選區(qū)激光熔化應(yīng)力演變的數(shù)值模擬[J]. 柯林達(dá),殷杰,朱海紅,彭剛勇,孫京麗,陳昌棚,王國慶,李中權(quán),曾曉雁.  金屬學(xué)報(bào). 2020(03)
[3]航空激光增材制造零部件潛在缺陷檢測(cè)[J]. 趙慧凱.  激光雜志. 2020(02)
[4]非晶合金零件成形技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 丁華平,龔攀,姚可夫,鄧?yán)?金俊松,王新云.  材料導(dǎo)報(bào). 2020(03)
[5]增材制造技術(shù)——現(xiàn)狀與未來[J]. 盧秉恒.  中國機(jī)械工程. 2020(01)
[6]增材制造技術(shù)及其在微波無源器件設(shè)計(jì)與制備中的研究現(xiàn)況與展望[J]. 樓熠輝,李攀郁,吳甲民,王飛,郝孟猛,劉承美,王曉川,范桂芬,雷文,呂文中.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2019(12)
[7]復(fù)雜結(jié)構(gòu)與高性能材料增材制造技術(shù)進(jìn)展[J]. 劉偉,李能,周標(biāo),張國棟,梁家譽(yù),鄭濤,熊華平.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2019(20)
[8]激光增材制造Nb合金化GH4169合金組織分析[J]. 任航,劉奮成,林鑫,陳靜.  稀有金屬材料與工程. 2019(10)
[9]增材制造技術(shù)前沿:從3D打印邁向4D打印——3D打印材料制備與成形技術(shù)前沿分論壇側(cè)記[J]. 伍宏志,吳甲民.  中國材料進(jìn)展. 2019(10)
[10]金屬增材制造技術(shù)工藝及應(yīng)用[J]. 宗貴升,趙浩.  粉末冶金工業(yè). 2019(05)

碩士論文
[1]激光選區(qū)熔化CoCrFeNiMn高熵合金成形工藝優(yōu)化及性能表征[D]. 王福超.華中科技大學(xué) 2019
[2]新型選區(qū)激光熔化設(shè)備開發(fā)與工藝研究[D]. 王兵.湖南大學(xué) 2016
[3]K423A整體結(jié)構(gòu)精鑄件表面網(wǎng)紋缺陷形成機(jī)理及控制[D]. 吳昊.南昌航空大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3477064