發(fā)布時(shí)間：2024-05-10 21:49

　　采用冷金屬過(guò)渡模式(Cold Metal Transfer, CMT)的同軸送絲電弧熔絲增材制造技術(shù)制備了TC4-DT鈦合金直壁墻試塊,對(duì)其高低倍組織及其形成機(jī)理進(jìn)行了研究,使用3D-Rosenthal模型對(duì)其凝固過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算。低倍組織表明,弧形熱影響區(qū)為細(xì)等軸晶,堆積區(qū)底層為細(xì)柱狀晶區(qū),中層和頂層為等軸晶與短柱狀晶的混合。這種組織,與電子束熔絲和旁軸送絲電弧熔絲的粗大柱狀晶組織有明顯的不同;堆積區(qū)的高倍組織以編織狀的α相板條為主,在部分原始β晶界可見(jiàn)連續(xù)的晶界α相和集束狀α相板條,且有熱影響層界線,與電子束熔絲和旁軸送絲電弧熔絲的高倍組織接近。模擬計(jì)算的結(jié)果表明,熔池邊界的最大溫度梯度約為12652.6 K/cm,最大凝固速度約為1.5 cm/s,該凝固條件處于柱狀晶-等軸晶轉(zhuǎn)變(Columnar-Equiaxed Transformation, CET)模型中的混合組織區(qū);根據(jù)計(jì)算結(jié)果,提高輸入功率(P)和焊槍移動(dòng)速度(V)可促進(jìn)等軸晶的生成,當(dāng)P>153 W、V>3.2 mm/s時(shí)可得到柱狀晶與等軸晶混合的低倍組織,且晶粒尺寸隨著V的增大呈減小的趨勢(shì)。

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

圖6CMT成型TC4-DT的G-R圖和低倍組織分區(qū)

根據(jù)Bontha等[30]提出的三維Rosenthal模型，無(wú)量綱化溫度可表示為圖7CMT打印三維模型的示意圖

圖7CMT打印三維模型的示意圖

圖6CMT成型TC4-DT的G-R圖和低倍組織分區(qū)各無(wú)量綱化變量的定義為

圖83D-Rosenthal模型的預(yù)測(cè)結(jié)果

圖9給出了CMT電弧熔絲增材制造中采用控制變量法用3D-Rosenthal模型計(jì)算出的不同工藝參數(shù)對(duì)低倍組織的影響。由圖9曲線(a)可見(jiàn)，電流電壓的變化主要影響輸入功率P。隨著輸入功率P的增加最大凝固速度沒(méi)有變化，而最大溫度梯度逐漸下降，低倍組織從完全柱狀晶區(qū)逐漸向混合區(qū)過(guò)渡；功....

圖2樣品試塊整體和局部的低倍組織

對(duì)圖2b中熱影響區(qū)和堆積區(qū)中不同層的4個(gè)選區(qū)進(jìn)行金相組織觀察，結(jié)果如圖4所示。由圖4a可見(jiàn)，熱影響區(qū)為等軸狀初生α相和β轉(zhuǎn)變組織構(gòu)成的雙態(tài)組織，初生α相的含量隨著高度的增加而逐漸減少。由圖4b、4c和4d可見(jiàn)，堆積區(qū)主要為編織狀組織，有晶界α相以及源于晶界α相的α集束。編織狀組織....

本文編號(hào)：3969063