自制气雾化TC4粉末的电子束选区熔化成形工艺

发布时间：2022-01-12 21:52

　　为实现自制电子束选区熔化成形TC4钛合金粉末替代进口粉末,研究电子束选区熔化成形工艺参数对制件综合性能的影响。通过正交实验法设计两因素三水平正交实验,综合分析制件性能,优选电子束选区熔化成形工艺参数的匹配关系。结果表明:当优选工艺参数偏焦电流为25 mA、扫描速度指数为24时,成形试样孔隙率最小为0. 67%,密度测试结果最接近理论值,致密度最高,内部缺陷较少。该工艺参数下制件的最大抗拉强度为1 032 MPa,最大屈服强度为936 MPa,平均延伸率13. 3%,力学性能接近锻件水平,成形典型结构件综合性能优良。该工艺研究为自制电子束选区熔化成形用钛合金粉末代替进口粉末使用奠定了工艺基础。 

【文章来源】：黑龙江科技大学学报. 2020,30(04)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

电子束选区熔化成形试样

依据致密度检测结果，采用方案4对应工艺参数成形6组拉伸试验棒，为验证自制TC4粉末可靠性，采用Arcam进口粉末成形4组拉伸试棒进行力学性能测试，两种粉末电子束选区熔化成形拉伸试样具体形状尺寸如图2所示。试棒拉断后如图3所示。自制气雾化粉末烧结试棒力学性能曲线和进口粉末烧结试棒力学性能曲线如图4所示。检测结果见表4。从表4可以看出，自制气雾化TC4粉末成形力学性能良好，最大抗拉强度1 032 MPa，平均抗拉强度为1 017 MPa，与进口粉末成形效果比较，进口粉末成形试棒最大抗拉强度1 029 MPa，平均抗拉强度1 018.25 MPa，从数据看，自制粉末成形试棒最大抗拉强度大于进口粉末成形试棒，两者平均抗拉强度相差不大。对标ASTM2924，抗拉强度大于等于825 MPa，屈服强度大于等于895 MPa，延伸率大于等于10%。测试结果显示，自制TC4粉末在电子束选区熔化成形试样力学性能符合要求。图3 电子束成形拉断试棒

电子束成形拉断试棒

【参考文献】：
期刊论文
[1]增材制造用TC4钛合金粉末制备工艺的优化[J]. 田操,陈卓,刘邦涛,刘振军,张嘉振,刘建光.  黑龙江科技大学学报. 2020(02)
[2]电子束选区熔化气孔形成机理[J]. 孟玄,杨尚磊,房郁,黄玉宝.  上海工程技术大学学报. 2020(01)
[3]电子束选区熔化成形纯钨的显微组织与晶体取向[J]. 杨广宇,杨鹏伟,刘楠,杨坤,贾亮,许忠国,王建,汤慧萍.  稀有金属材料与工程. 2019(08)
[4]电子束与激光复合选区熔化系统的开发[J]. 李宏新,周斌,林峰.  电加工与模具. 2018(S1)

博士论文
[1]电子束选区熔化技术制备高Nb-TiAl合金的成形工艺和组织调控研究[D]. 阚文斌.北京科技大学 2019

硕士论文
[1]等离子旋转电极雾化法制备球形金属粉末的工艺及性能研究[D]. 雷囡芝.西安理工大学 2019



本文编号：3585506