鈦合金的比強度高、生物相容性好、耐蝕性優良、高溫蠕變持久性能優異,在航空航天、生物醫療、海洋船舶等領域得到了廣泛的應用[1,2]
TC4鈦合金的應用最多,占商用鈦合金總量的50%以上[3]
在TC4鈦合金的基礎上改進的TC4-DT鈦合金的損傷容限較高,在航空制造領域有重要的應用[4,5,6,7,8]
但是,采用常規工藝“熔煉-開坯-鍛造-機加”制備鈦合金零件熱加工難度高、加工周期長、模具成本高且材料的利用率低
用增材制造技術制造鈦合金零件,可降低成本和提高效率[9,10,11,12]
增材制造又稱為3D打印或快速成型,基于“離散-堆積”的原理逐層堆積成三維實體,可成型任意復雜結構,實現近凈成形
相關的工藝設計、成型控制、組織性能調控及原材料開發,成為研究的熱點
金屬增材制造技術主要有5大類[9,12,13] —以粉末為原材料的激光選區熔化(Selective Laser Melting, SLM)和電子束選區熔化(Electron Beam Melting, EBM)、激光同軸送粉(Laser Metal Deposition, LMD),以絲材為原材料的電子束熔絲(Electron Beam Rapid Manufacturing, EBRM)和電弧熔絲(Wire and Arc Additive Manufacturing, WAAM)
目前,激光同軸送粉主要用于修復再制造,激光/電子束選區熔化已成功用于航空發動機小型精密構件和航空大型復雜零件的直接成形,但是材料的利用率低,成形速度也較低[14,15,16]
電子束熔絲增材制造效率高,但是需要真空條件,零件的尺寸也受到限制[17,18]
為了克服上述的限制和不足,研究人員使用標準電弧焊設備(如熔化極氣體保護焊和非熔化極氣體保護焊)開發了電弧熔絲增材制造技術[19,20,21,22,23]
這種技術有絲材利用率高、制造周期短、成本低以及零件尺寸不受限等優點,特別適合于大尺寸復雜構件的低成本快速成型
電弧熔絲增材制造技術,主要有旁軸送絲的非熔化極氣體保護焊(Tungsten Inert Gas Arc Welding, TIG)和同軸送絲的熔化極氣體保護焊(Metal Inert-Gas Arc Welding, MIG),目前主要是用TIG焊技術打印TC4鈦合金
劉寧[24]研究了焊接電流、送絲速度、焊接
聲明:
“CMT成型TC4-DT合金的組織及其形成機理的CET模型預測” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)