發(fā)布時間：2020-05-21 01:30

【摘要】：采用TIG增材制造的方法成型TC4鈦合金零件,并對成型件的力學(xué)性能特征及焊接工藝參數(shù)對成型零件的力學(xué)性能的影響規(guī)律進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn),所成型零件的力學(xué)性能存在著各向異性,這是由于柱狀晶定向生長造成的。沉積態(tài)TC4鈦合金的力學(xué)性能能夠滿足美國機(jī)械工程學(xué)會對于沉積態(tài)鈦合金的最新標(biāo)準(zhǔn)AMS4999:2002。參數(shù)的影響規(guī)律如下:隨著焊接電流的增加,X和Z方向上的抗拉強(qiáng)度有所降低而斷后伸長率提高;隨著焊接速度的增加,X和Z方向上的抗拉強(qiáng)度提高而斷后伸長率降低;隨著送絲速度的增加,X方向上的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率都有所降低,而Z方向上的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率均有所提高;隨著層間間隔時間的增加,X方向和Z方向上的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率都有所提高。
【圖文】：

：隨著焊接電流的增加和Ｚ方向上的抗拉強(qiáng)度有所降低而斷后伸長率提高；隨著焊逡逑接速度的增加Ｊ和Ｚ方向上的抗拉強(qiáng)度提高而斷后伸長率降低；隨著送絲速度的增加方向上的抗拉強(qiáng)度和斷逡逑后伸長率都有所降低，而Ｚ方向上的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率均有所提高；隨著層間間隔時間的增加，Ｘ方向和Ｚ方逡逑向上的抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率都有所提高。逡逑關(guān)鍵詞：增材制造鈦合金力學(xué)性能逡逑中圖分類號：ＴＧ１１５．２８逡逑0前言邐１試驗逡逑ＴＩＧ增材制造技術(shù)（以ＴＩＧ電弧作為熱源）是一邐試驗所用的ＴＩＧ增材制造系統(tǒng)如圖１所示。所用逡逑種先進(jìn)的零件直接成型技術(shù)［１－５］。ＴＣ４鈦合金是一的焊機(jī)為德國Ｃｌｏｏｓ公司開發(fā)的ＧＬＷ３００型ＴＩＧ焊接逡逑種廣泛應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域的金屬。對于ＴＣ４鈦邋電源。采用單軸滑臺作為運動單元，可在平面內(nèi)實現(xiàn)逡逑合金零件來說，傳統(tǒng)的加工制造方法是鍛壓和鑄造，邐往復(fù)軌跡的運動。采用有機(jī)玻璃搭建氬氣保護(hù)艙。試逡逑但傳統(tǒng)制造方法需要模具，生產(chǎn)成本較高，而且生產(chǎn)邐驗所用的基板為１５０邋ｍｍ邋ｘ邋５０邋ｍｍ邋ｘ邋５邋ｍｍ的ＴＣ４鈦合逡逑周期很長，難以滿足當(dāng)今社會快速變化的市場需求。邐金板材，焊絲采用ＴＣ４鈦合金焊絲，ＴＣ４板材和焊絲成逡逑采用ＴＩＧ增材制造直接成型零件的方法不但可以大邐分見表１，焊絲直徑ｃｆ＞ｌ．邋２邋ｍｍ。逡逑大降低生產(chǎn)成本，而且能夠大幅度縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)逡逑周期，從而達(dá)到ｉｉ應(yīng)健變化的ｍ場需求的目邐＿邋ＩＭ逡逑的［６邋＿１２］。但目前對鈦合金ＴＩＧ增材制造技術(shù)研究逡逑較少，所以成型零件能否達(dá)到甚至超過傳統(tǒng)加工制逡逑造方法所生產(chǎn)零件的力學(xué)性能指標(biāo)是研究者們比較逡逑關(guān)注的問題。眾所周知，焊接工藝參數(shù)是影響成型逡逑零件

邋，ｌｘ逡逑力學(xué)性能的影響，通過對比試驗４和５來研究送絲速邐＾邋８５0：邐？逡逑度對力學(xué)性能的影響，通過對比試驗１和２來研究層邐ｇ邐｜邐ＡＭＳ４９９９ＪＴ方向逡逑間間隔時間對力學(xué)性能的影響。邐Ｇ邐邐ＡＭＳ４９９９Ｚ方向逡逑７５０邋－邐－ＭＺ逡逑２試驗結(jié)果逡逑７００邋￣Ｉ￣￣Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ■＿Ｉ＿＿Ｉ＿．＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿Ｉ＿１＿？逡逑２．１邐零件邐０邐２邐４邐６邐８邐１０邋１２邋１４邋１６邋２８邋２０邋２２逡逑采用ＴＩＧ增材制造成型的零件如圖２所示，零件邐Ｗ逡逑具有銀白色金屬光澤。文中將平行于焊縫的方向定義邐１３力＃逡逑為＾方向，將垂直于焊縫的方向定義為Ｚ方向。邐組試驗所得零件在Ｘ和Ｚ方向上的力學(xué)性能均能達(dá)到逡逑標(biāo)準(zhǔn)要求，部分工藝參數(shù)下的零件力學(xué)性能要大大優(yōu)逡逑于標(biāo)準(zhǔn)要求。逡逑３分析逡逑３．１力學(xué)性能的各向異性逡逑由表２可知，除了試驗Ｉ外，其余組的Ｘ方向的抗逡逑＃邋＇邐拉強(qiáng)度均高于Ｚ方向抗拉強(qiáng)度３方向的斷后伸長率逡逑均低于Ｚ方向的斷后伸長率。排除誤差的影響，可發(fā)逡逑現(xiàn)沉積態(tài)ＴＣ４合金存在力學(xué)性能的各向異性。逡逑圖２邋ＴＩＧ增材制造成型Ｔ？欽合金零件邐通過結(jié)合材料的組織特征來解釋這一現(xiàn)象。圖４逡逑２．２拉伸試驗結(jié)果邐為ＴＩＧ成型零件的側(cè)壁宏觀形貌。從圖中可以看到在逡逑分別在每組試驗所成型零件的Ｘ和Ｚ方向制備拉邐并未經(jīng)過腐蝕的側(cè)壁上有著顯而易見的細(xì)紋路，這些逡逑伸試樣，并在ＩＮＳＴＲＯＮ－５５６９電子萬能試驗機(jī)上進(jìn)行邐細(xì)紋路走向基本垂直于焊縫方向，并且貫穿數(shù)個堆積逡逑拉伸試驗，加載速率為０．５邋ｍｍ／ｍｉｎ，利用附加的引伸邐層，最終形成一個閉合的柱狀圖形，而不同的

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本文編號：2673519