开放环境激光定向能量沉积Ti-6Al-4V的微观组织与力学性能

作     者：周登 邢飞 杜威龙 石拓 张荣伟 

作者机构：沈阳工业大学机械工程学院 苏州大学光电科学与工程学院 苏州大学机电工程学院 

出 版 物：《热加工工艺》 (Hot Working Technology)

年 卷 期：2024年

页      面：60-65页

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFB4602202) 

主　　题：Ti-6Al-4V 激光定向能量沉积 开放环境 显微组织 力学性能 

摘      要：大型钛合金零部件的现场激光增材修复由于条件的限制，难以在气氛箱体内完成。基于光内送粉熔覆技术，分别在空气开放环境下的局部气氛保护装置与具有控水控氧功能的气氛箱体内进行Ti-6Al-4V激光定向能量沉积试验，比较了这两种成形环境中Ti-6Al-4V合金的微观组织与力学性能差异。结果表明，在开放环境中成形件的平均氧含量比气氛箱体内的成形件高。两类成形试样组织均主要为α+β双相网篮组织，气氛箱体内成形的试样有明显的β晶界，晶界旁有片层α相，而在开放环境中成形的试样晶内存在大量的α 相。开放式环境下更高的冷却速率与氧元素的摄入致使成形件强度提高和塑性降低。在气氛箱体内成形的试样拉伸断口为微孔聚集型断裂，在开放环境下成形的试样拉伸断口为穿晶断裂。