热等静压增材制造Ti-6Al-4V/316L叠层双金属

作     者：朱瑞园 程焜 田春茂 郭瑞鹏 蔡超 史玉升 ZHU Ruiyuan;CHENG Kun;TIAN Chunmao;GUO Ruipeng;CAI Chao;SHI Yusheng

作者机构：华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室武汉430074 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2025年第35卷第2期

页      面：515-528页

核心收录：

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）] 

基　　金：湖北省重点研发计划资助项目(2023BAB089) 国防基础科研项目(JCKY2023204C033) 

主　　题：热等静压 增材制造 钢钛连接 元素扩散 中间层 

摘      要：本文提出一种热等静压增材制造(HIPAM)技术,采用增材制造离散堆积理念,将不同片层材料叠加后,通过热等静压扩散实现多材料零件成形,以Ti-6Al-4V/316L双金属为研究对象,研究Nb/Cu/Ni和Nb/Cu复合中间层对双金属界面组织与力学性能的影响。结果表明:Nb/Cu/Ni和Nb/Cu复合中间层可以有效阻止Fe与Ti原子之间的扩散和金属间化合物的生成,连接界面无明显缺陷;采用100μm厚度的Nb/Cu双层中间层试样具有最佳的抗拉强度(552.1 MPa),分别为钛合金和不锈钢基材的58%和85%,断裂位置在Cu箔处,断裂方式为韧性断裂。在最佳的中间层材料和厚度下,成功制备了钛/钢机匣缩比件,验证了HIPAM技术的工艺可行性与适用性,本研究结果为实现多材料构件的复合成形提供了有益参考。