激光选区熔化制备TiAlCrNb合金的微观组织与裂纹机制研究

发布时间：2022-12-22 05:26

　　TiAl合金是一种新型高温结构材料,具有轻质、高比强,高耐磨耐温耐腐蚀和抗氧化等优异性能,在航空航天等高端领域具有广泛应用前景。但是,TiAl合金延展性差、断裂韧性低,采用传统工艺难以成形出结构复杂的实用部件。激光选区熔化技术是一种先进金属增材制造工艺,具有短流程、材料利用率高、可成形复杂精细结构等优点,成为当前复杂高性能金属零件成形制造的前沿技术之一。目前,已有研究尝试利用SLM技术成形制备TiAl合金,但总体处于初步阶段,在新工艺下的微观组织和冶金缺陷等方面还有待深入研究。本文以Ti-45Al-2Cr-5Nb和Ti-47Al-2Cr-2Nb两种TiAl合金为制备材料,研究了SLM制备TiAl合金的工艺优化、组织性能以及缺陷机制,以期为SLM成形复杂高性能TiAl合金零件积累机理与技术基础。主要研究内容总结如下:优化了SLM制备Ti-45Al-2Cr-5Nb合金的工艺参数,优化后的工艺参数为:激光功率250 W、激光扫描速度700 mm/s、激光扫描间距100μm、分层厚度50μm,此时试样致密度高达92.51%。合金试样由α₂,γ和B₂三... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SLM成形基本原理示意图

SLM技术制造的项链和戒指Fig.1-3NecklaceandringfabricatedbySLM

SLM成形的飞行器叶片

【参考文献】：
期刊论文
[1]分层厚度对选区激光熔化成形Ti-5Al-2.5Sn合金组织与性能的影响规律[J]. 高飘,魏恺文,喻寒琛,杨晶晶,王泽敏,曾晓雁.  金属学报. 2018(07)
[2]选区激光熔化成形多孔铝合金的显微组织及微观力学性能研究[J]. 钱德宇,陈长军,张敏,王晓南,敬和民.  中国激光. 2016(04)
[3]Role of boron in TiAl alloy development: a review[J]. Dawei Hu.  Rare Metals. 2016(01)
[4]激光选区熔化近α钛合金开裂机理及抑制研究[J]. 周旭,周燕,魏青松,朱伟.  中国机械工程. 2015(20)
[5]钛铝金属间化合物的进展与挑战[J]. 杨锐.  金属学报. 2015(02)
[6]激光选区熔化成形技术的发展现状及研究进展[J]. 赵志国,柏林,李黎,黄建云.  航空制造技术. 2014(19)
[7]激光选区熔化成型免组装机构间隙设计及工艺优化[J]. 王迪,刘睿诚,杨永强.  中国激光. 2014(02)
[8]选择性激光熔化成形TC4钛合金开裂行为及其机理研究[J]. 张升,桂睿智,魏青松,史玉升.  机械工程学报. 2013(23)
[9]粉末特性与工艺参数对SLM成形的影响[J]. 王黎,魏青松,贺文婷,史玉升.  华中科技大学学报(自然科学版). 2012(06)
[10]钛铝合金制备技术现状及新进展[J]. 李兴华,杨绍利.  材料导报. 2011(07)

博士论文
[1]激光选区熔化成形镍基高温合金的组织与性能演变基础研究[D]. 李帅.华中科技大学 2017
[2]激光选区熔化成形钛铝合金微观组织与性能演变规律研究[D]. 李伟.华中科技大学 2017
[3]医用合金粉末激光选区熔化成形工艺与性能研究[D]. 张升.华中科技大学 2014
[4]轧制及反应退火制备微叠层TiB2-TiAl复合材料板组织与性能[D]. 崔喜平.哈尔滨工业大学 2012
[5]金属粉末选择性激光熔化成形的关键基础问题研究[D]. 李瑞迪.华中科技大学 2010

硕士论文
[1]选区激光熔化成型件后处理问题研究[D]. 王同鹤.浙江工业大学 2017



本文编号：3723541