TC4合金選區(qū)激光熔化（SLM）成形的微觀組織及性能研究
發(fā)布時間：2021-11-24 02:52
選區(qū)激光熔化技術（Selective Laser Melting,SLM）是近年來最熱門的近凈成形方法之一,這種方法能直接利用金屬粉末成形零件,材料利用率很高,且適用于具有復雜型腔的零部件。本文以Ti6Al4V（TC4）粉末為實驗材料,研究了選區(qū)激光熔化成形TC4合金的工藝參數(shù)及力學性能,并探討了工藝參數(shù)及熱處理工藝對SLM成形TC4鈦合金的致密度、顯微組織及力學性能的影響,研究內容及主要結論如下:通過研究選區(qū)激光熔化成形過程中主要工藝參數(shù)（激光功率、掃描速度、掃描間距和鋪粉厚度）對SLM成形TC4合金試樣的成形質量、微觀形貌、力學性能等方面的影響,確定了選區(qū)激光熔化過程中SLM成形TC4合金試樣的較好的工藝成形域為:激光功率400W,掃描速度區(qū)間1800mm/s2200mm/s,掃描間距0.07mm,鋪粉厚度0.05mm。在該工藝成形域范圍內,SLM成形TC4合金試樣致密度可達99.5%。結果表明,在一定范圍內試樣的致密度及力學性能均隨著工藝參數(shù)的增大而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在已優(yōu)化的工藝參數(shù)條件下,研究不同能量密度對SLM成形TC4合金試樣不同擺放方向上致密...
【文章來源】：南昌航空大學江西省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
離散-累加流程圖
圖 1.2 選區(qū)激光熔化（SLM）技術的原理圖區(qū)激光熔化（SLM）技術作為一種先進的快速成形技術。它可以快工藝無法加工的零件，也可以加工滿足設計者任何個性化設計要求他優(yōu)點如下：1）金屬粉末的利用率高，成形件致密度較高，其相對密度幾乎]；2）金屬零件的尺寸精度（達 0.1mm）較高，表面粗糙度（Ra≤10形質量也較好[38]；3）可高效快速地進行小批量復雜零部件的制造，如汽車連接帶、及其他航天結構件；4）選區(qū)激光熔化技術成形材料種類多樣化，如金屬（不銹鋼、鈦、高溫合金），陶瓷，復合材料等。 選區(qū)激光熔化技術的應用
碩士學位論文 術在航空航天、建筑工程、醫(yī)療設備及石油化工等方面取天方面：由于特殊的環(huán)境和應用領域，航空航天所需的零求、尺寸精度等都要高于普通零部件。對材料的成形工藝意義的鑄造、鍛壓和機加工已經無法滿足某些幾何形狀復。因此，選區(qū)激光熔化技術在航空航天及生物醫(yī)療領域上。去年，中國航天科工 306 研究所運用選區(qū)激光熔化成形空發(fā)動機的燃燒室，如圖 1.3 所示。它成功地將選區(qū)激光構過渡技術融合在一起，解決了傳統(tǒng)鑄造連接整體強度低[40]。與鑄造相比，選區(qū)激光熔化成形的燃燒室在耐高溫性能等都有較大的優(yōu)勢。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光選區(qū)熔化設備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 宋長輝,翁昌威,楊永強,王迪,李陽. 機電工程技術. 2017(10)
[2]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)
[3]激光選區(qū)熔化成形TC4鈦合金熱處理后微觀組織和力學性能[J]. 肖振楠,劉婷婷,廖文和,張長東,楊濤. 中國激光. 2017(09)
[4]熱處理制度對選擇性激光熔化成形TC4鈦合金的組織與力學性能的影響[J]. 李文賢,易丹青,劉會群,王斌. 粉末冶金材料科學與工程. 2017(01)
[5]增材制造技術在航空發(fā)動機中的應用及發(fā)展[J]. 閆雪,阮雪茜. 航空制造技術. 2016(21)
[6]選擇性激光快速熔化TC4合金成形工藝及性能[J]. 李學偉,孫福久,劉錦輝,周長海,田宏. 黑龍江科技大學學報. 2016(05)
[7]鈦合金粉末的選擇性激光熔化表面質量研究[J]. 代文豪,楊立軍,黨新安. 熱加工工藝. 2016(18)
[8]增材制造技術在航空裝備深化應用中的研究[J]. 蘇亞東,吳斌,王向明. 航空制造技術. 2016(12)
[9]金屬增材制造技術在航空發(fā)動機領域的應用[J]. 張小偉. 航空動力學報. 2016(01)
[10]熱處理對Ti12LC低成本鈦合金組織和性能的影響[J]. 尹雁飛,李思蘭,侯智敏,張鵬省,毛小南,趙永慶. 鈦工業(yè)進展. 2015(04)
博士論文
[1]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國地質大學（北京） 2014
碩士論文
[1]Ti6Al4V合金SLM成形工藝研究[D]. 王鵬為.湘潭大學 2016
[2]熱處理對TC4鈦合金組織、性能的影響及殘余應力消除方法的研究[D]. 譚玉全.重慶大學 2016
[3]TC4鈦合金粉末的高壓燒結制備及性能[D]. 鄭建華.燕山大學 2011
[4]幾種航空材料焊接接頭疲勞性能研究[D]. 趙小輝.天津大學 2009
[5]不同組織結構鈦合金切削性能的實驗研究[D]. 劉敏.上海交通大學 2009
[6]鈦合金的蠕變行為研究[D]. 汪軍.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號：3515106
【文章來源】：南昌航空大學江西省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
離散-累加流程圖
圖 1.2 選區(qū)激光熔化（SLM）技術的原理圖區(qū)激光熔化（SLM）技術作為一種先進的快速成形技術。它可以快工藝無法加工的零件，也可以加工滿足設計者任何個性化設計要求他優(yōu)點如下：1）金屬粉末的利用率高，成形件致密度較高，其相對密度幾乎]；2）金屬零件的尺寸精度（達 0.1mm）較高，表面粗糙度（Ra≤10形質量也較好[38]；3）可高效快速地進行小批量復雜零部件的制造，如汽車連接帶、及其他航天結構件；4）選區(qū)激光熔化技術成形材料種類多樣化，如金屬（不銹鋼、鈦、高溫合金），陶瓷，復合材料等。 選區(qū)激光熔化技術的應用
碩士學位論文 術在航空航天、建筑工程、醫(yī)療設備及石油化工等方面取天方面：由于特殊的環(huán)境和應用領域，航空航天所需的零求、尺寸精度等都要高于普通零部件。對材料的成形工藝意義的鑄造、鍛壓和機加工已經無法滿足某些幾何形狀復。因此，選區(qū)激光熔化技術在航空航天及生物醫(yī)療領域上。去年，中國航天科工 306 研究所運用選區(qū)激光熔化成形空發(fā)動機的燃燒室，如圖 1.3 所示。它成功地將選區(qū)激光構過渡技術融合在一起，解決了傳統(tǒng)鑄造連接整體強度低[40]。與鑄造相比，選區(qū)激光熔化成形的燃燒室在耐高溫性能等都有較大的優(yōu)勢。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光選區(qū)熔化設備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 宋長輝,翁昌威,楊永強,王迪,李陽. 機電工程技術. 2017(10)
[2]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)
[3]激光選區(qū)熔化成形TC4鈦合金熱處理后微觀組織和力學性能[J]. 肖振楠,劉婷婷,廖文和,張長東,楊濤. 中國激光. 2017(09)
[4]熱處理制度對選擇性激光熔化成形TC4鈦合金的組織與力學性能的影響[J]. 李文賢,易丹青,劉會群,王斌. 粉末冶金材料科學與工程. 2017(01)
[5]增材制造技術在航空發(fā)動機中的應用及發(fā)展[J]. 閆雪,阮雪茜. 航空制造技術. 2016(21)
[6]選擇性激光快速熔化TC4合金成形工藝及性能[J]. 李學偉,孫福久,劉錦輝,周長海,田宏. 黑龍江科技大學學報. 2016(05)
[7]鈦合金粉末的選擇性激光熔化表面質量研究[J]. 代文豪,楊立軍,黨新安. 熱加工工藝. 2016(18)
[8]增材制造技術在航空裝備深化應用中的研究[J]. 蘇亞東,吳斌,王向明. 航空制造技術. 2016(12)
[9]金屬增材制造技術在航空發(fā)動機領域的應用[J]. 張小偉. 航空動力學報. 2016(01)
[10]熱處理對Ti12LC低成本鈦合金組織和性能的影響[J]. 尹雁飛,李思蘭,侯智敏,張鵬省,毛小南,趙永慶. 鈦工業(yè)進展. 2015(04)
博士論文
[1]Al-Si合金的選擇性激光熔化工藝參數(shù)與性能研究[D]. 王小軍.中國地質大學（北京） 2014
碩士論文
[1]Ti6Al4V合金SLM成形工藝研究[D]. 王鵬為.湘潭大學 2016
[2]熱處理對TC4鈦合金組織、性能的影響及殘余應力消除方法的研究[D]. 譚玉全.重慶大學 2016
[3]TC4鈦合金粉末的高壓燒結制備及性能[D]. 鄭建華.燕山大學 2011
[4]幾種航空材料焊接接頭疲勞性能研究[D]. 趙小輝.天津大學 2009
[5]不同組織結構鈦合金切削性能的實驗研究[D]. 劉敏.上海交通大學 2009
[6]鈦合金的蠕變行為研究[D]. 汪軍.哈爾濱工業(yè)大學 2008
本文編號：3515106
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