激光沉积TA15钛合金退火处理工艺及网篮组织变形机制
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图片说明： 验所采用的厚壁件是通过激光沉积制造系统完成。激光沉积制造成形系统是由6000W半导体激光器、送粉器（载气式送粉器）、送粉嘴（四路同轴送粉嘴）、质量控制系统（惰性气氛保护箱）、环境控制系统（氧分析仪）、冷却系统（冷水机）、光路及聚焦系统和数控联动工作台等。选用粒度分布为47~165μm的TA15粉末作为激光沉积材料，为保证激光沉积质量，实验之前对TA15粉末进行真空烘干处理。实验基材采用锻造TA15钛合金，实验前对基材沉积表面进行打磨，并使用丙酮进行擦洗，保证沉积表面清洁。采用短边单向往复扫描方式（如图1所示）沉积出实验厚壁件，并按取样方式将其分为沉积方向（Z方向）和垂直沉积方向(XY方向)两部分，采用图1分割方式将两部分各分为4组拉伸厚壁件。将沉积方向和垂直沉积方向两部分的拉伸厚壁件分成4组，每组包括沉积方向和垂直沉积方向拉伸厚壁件各一个，然后进行退火处理实验。退火工艺为在820、840、860和880℃4个温度保温2h，空冷。退火处理后在每个拉伸厚壁件上切取并制备如图2所示的拉伸试样3个，对拉伸试样进行打磨，达到精度要求，使用丙酮进行擦洗，然后对试样进行编号和实验。金相试样制备包括沉积态金相试样、退火态金相试样和断口金相试样(如图3所示，剖面线面为金相制取面)，试样经镶嵌、预磨和抛光后，，金相试样采用Kroll腐蚀剂（HF-HNO3-H2O体积比为1:6:7）进行腐图1拉伸试样取样示意图Fig.1Schematicdiagramoftensilespecimensampling图2激光沉积制造TA15钛合金板状拉伸试样尺寸Fig.2DimensionsoftensilespecimenofLDMedTA15titaniumalloy图3取样及显微组织分析位置示意图Fig.3SchematicdiagramofsamplecuttingandOManalysisposition蚀。采用GX51OLYMPUS光学金相显微镜(OM)对金?
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图片说明： 。实验基材采用锻造TA15钛合金，实验前对基材沉积表面进行打磨，并使用丙酮进行擦洗，保证沉积表面清洁。采用短边单向往复扫描方式（如图1所示）沉积出实验厚壁件，并按取样方式将其分为沉积方向（Z方向）和垂直沉积方向(XY方向)两部分，采用图1分割方式将两部分各分为4组拉伸厚壁件。将沉积方向和垂直沉积方向两部分的拉伸厚壁件分成4组，每组包括沉积方向和垂直沉积方向拉伸厚壁件各一个，然后进行退火处理实验。退火工艺为在820、840、860和880℃4个温度保温2h，空冷。退火处理后在每个拉伸厚壁件上切取并制备如图2所示的拉伸试样3个，对拉伸试样进行打磨，达到精度要求，使用丙酮进行擦洗，然后对试样进行编号和实验。金相试样制备包括沉积态金相试样、退火态金相试样和断口金相试样(如图3所示，剖面线面为金相制取面)，试样经镶嵌、预磨和抛光后，金相试样采用Kroll腐蚀剂（HF-HNO3-H2O体积比为1:6:7）进行腐图1拉伸试样取样示意图Fig.1Schematicdiagramoftensilespecimensampling图2激光沉积制造TA15钛合金板状拉伸试样尺寸Fig.2DimensionsoftensilespecimenofLDMedTA15titaniumalloy图3取样及显微组织分析位置示意图Fig.3SchematicdiagramofsamplecuttingandOManalysisposition蚀。采用GX51OLYMPUS光学金相显微镜(OM)对金相试样进行显微组织分析；通过ZEISSΣIGMA扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断口进行分析；利用HVS-1000A数显显微硬度计测试试样的显微硬度值，载荷为200g，保载时间为10s；通过朗杰100电液伺服材料试验机测试力学性能；采用金相组织分析系统软件测定α相的长宽比以及体积分数。2结果与分析2.1显微组织激光沉积制造TA15钛合金沉积态SEM照片和退火态的OM照片如图4所示。如图4a可知，TA15
【作者单位】： 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51505301,51305280,51375316) 国家重点研发计划项目(2016YFB1100500-04)
【分类号】：TG146.23;TG166.5;TG665
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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本文编号：2516158
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