TC4合金激光选区熔化成形工艺及性能研究
发布时间：2021-01-14 07:35
TC4合金具有密度小、比强度高、耐热性好、耐蚀性优异等特点,被广泛地应用于航空航天、船舶、能源化工、生物医疗等领域。随着现代工业中轻量化、整体化、结构功能一体化的需求越来越强烈,零件也呈现出集成度越来越高、结构越来越复杂的趋势,传统制造技术已不能满足当前零件的制造需要。激光选区熔化技术采用离散叠加的加工方式,可直接成形出结构复杂、性能优异的零件,是解决钛合金复杂构件加工问题的最佳方法。本文以TC4合金粉末为原料,研究了脉冲激光选区熔化中工艺参数对成形试样的组织和性能的影响规律,并探讨了退火温度对脉冲激光选区熔化成形试样组织及性能的影响。论文的主要研究内容和结论如下:（1）研究了TC4合金激光选区熔化成形工艺参数对成形试样内部致密度的影响规律,得到TC4合金粉末脉冲激光选区熔化的最佳工艺参数。结果表明:扫描线间距参数对成形试样致密度的影响较大,在能量输入不足的情况下,成形质量随扫描线间距增加呈直线下降;在能量输入较好的情况下,扫描线间距主要影响样品横截面的孔隙率。成形过程中,样品内部致密度主要是由大尺寸球化、未熔合、小尺寸球化等缺陷所致。正交实验优化得到的最佳工艺参数组合为:激光功率28...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TC4合金粉末的粒径分布
图 2-2 TC4 合金粉末表面形貌Fig.2-2 Surface topography of TC4 alloy powder备选区熔化成形设备用的3D打印成形设备是由英国Renishaw公司生产的Renish成形机（图 2-3），该设备采用 500W 脉冲光纤激光器，波长为80μm，最大成形尺寸为 250mm×250mm×350mm，最高成形备的主要工艺参数包括：激光功率（laser power）、扫描点冲曝光时间(exposure time)、扫描线间距(hatch space)等（图AM500 设备成形过程如下：（1）使用 Renishaw 公司专门开准备软件将部件设计的现有 3D CAD 模型切片为 2D 加工层
图 2-3 Renishaw AM500 激光选区熔化成形机Fig.2-3 Renishaw AM500 selective laser melting forming machine图 2-4 激光选区熔化成形工艺参数Fig.2-4 Parameters of the selective laser melting and forming process2.2.2 其他实验设备
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印用钛合金粉末制备技术分析[J]. 唐超兰,张伟祥,陈志茹,周德敬,李龙,楚瑞坤. 广东工业大学学报. 2019(03)
[2]钛合金3D打印成形技术及缺陷[J]. 唐超兰,温竟青,张伟祥,楚瑞坤,孙梅. 航空材料学报. 2019(01)
[3]电子束熔丝沉积快速成形2319铝合金的微观组织与力学性能[J]. 于菁,王继杰,倪丁瑞,肖伯律,马宗义,潘兴龙. 金属学报. 2018(12)
[4]金属增材制造技术的研究现状[J]. 刘勇,任香会,常云龙,高世一,董春林. 热加工工艺. 2018(19)
[5]航空钛合金增材制造的机遇和挑战[J]. 陈玮,李志强. 航空制造技术. 2018(10)
[6]金属增材制造技术的研究现状[J]. 周宸宇,罗岚,刘勇,吴进. 热加工工艺. 2018(06)
[7]金属3D打印技术的研究[J]. 蒲以松,王宝奇,张连贵. 表面技术. 2018(03)
[8]脉冲式激光选区熔化成形搭接率的研究[J]. 祁斌,刘玉德,石文天,王硕,杨锦,张飞飞. 激光技术. 2018(03)
[9]航空钛合金锻造技术的研究进展[J]. 张方,王林岐,赵松. 锻压技术. 2017(06)
[10]选区激光熔化工艺参数对Ti-6Al-4V成形质量的影响[J]. 李吉帅,戚文军,李亚江,黎小辉,王沛,刘建业. 材料导报. 2017(10)
硕士论文
[1]激光选区熔化成形TC4的热处理工艺研究[D]. 肖振楠.南京理工大学 2018
[2]钛合金切削摩擦磨损的试验研究[D]. 杨雷.南京航空航天大学 2010
本文编号：2976500
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TC4合金粉末的粒径分布
图 2-2 TC4 合金粉末表面形貌Fig.2-2 Surface topography of TC4 alloy powder备选区熔化成形设备用的3D打印成形设备是由英国Renishaw公司生产的Renish成形机（图 2-3），该设备采用 500W 脉冲光纤激光器，波长为80μm，最大成形尺寸为 250mm×250mm×350mm，最高成形备的主要工艺参数包括：激光功率（laser power）、扫描点冲曝光时间(exposure time)、扫描线间距(hatch space)等（图AM500 设备成形过程如下：（1）使用 Renishaw 公司专门开准备软件将部件设计的现有 3D CAD 模型切片为 2D 加工层
图 2-3 Renishaw AM500 激光选区熔化成形机Fig.2-3 Renishaw AM500 selective laser melting forming machine图 2-4 激光选区熔化成形工艺参数Fig.2-4 Parameters of the selective laser melting and forming process2.2.2 其他实验设备
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印用钛合金粉末制备技术分析[J]. 唐超兰,张伟祥,陈志茹,周德敬,李龙,楚瑞坤. 广东工业大学学报. 2019(03)
[2]钛合金3D打印成形技术及缺陷[J]. 唐超兰,温竟青,张伟祥,楚瑞坤,孙梅. 航空材料学报. 2019(01)
[3]电子束熔丝沉积快速成形2319铝合金的微观组织与力学性能[J]. 于菁,王继杰,倪丁瑞,肖伯律,马宗义,潘兴龙. 金属学报. 2018(12)
[4]金属增材制造技术的研究现状[J]. 刘勇,任香会,常云龙,高世一,董春林. 热加工工艺. 2018(19)
[5]航空钛合金增材制造的机遇和挑战[J]. 陈玮,李志强. 航空制造技术. 2018(10)
[6]金属增材制造技术的研究现状[J]. 周宸宇,罗岚,刘勇,吴进. 热加工工艺. 2018(06)
[7]金属3D打印技术的研究[J]. 蒲以松,王宝奇,张连贵. 表面技术. 2018(03)
[8]脉冲式激光选区熔化成形搭接率的研究[J]. 祁斌,刘玉德,石文天,王硕,杨锦,张飞飞. 激光技术. 2018(03)
[9]航空钛合金锻造技术的研究进展[J]. 张方,王林岐,赵松. 锻压技术. 2017(06)
[10]选区激光熔化工艺参数对Ti-6Al-4V成形质量的影响[J]. 李吉帅,戚文军,李亚江,黎小辉,王沛,刘建业. 材料导报. 2017(10)
硕士论文
[1]激光选区熔化成形TC4的热处理工艺研究[D]. 肖振楠.南京理工大学 2018
[2]钛合金切削摩擦磨损的试验研究[D]. 杨雷.南京航空航天大学 2010
本文编号：2976500
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2976500.html
