TC4钛合金锻造/SLM增材组合制造结合区组织调控与力学行为研究*

王 舒，王志敏，钱婷婷，步贤政，陈 博，陈 浩，尤逢海

钛合金由于比强度高的突出优点在航空航天领域得到广泛应用，其中Ti-6Al-4V(TC4)使用温度范围为-196～400 ℃，因其良好的耐腐蚀性和优良的综合力学性能被广泛用作加强框等大型关键主承力构件[1]。航空航天领域的迅速发展以及小批量多样化的研制生产特点，对结构件轻量化、一体化、大型化以及提高材料利用率提出了越来越高的要求，钛合金关键构件尺寸日益增加，结构日益复杂，性能要求日益提高，使传统制造技术面临严峻的挑战[2]。激光增材制造技术作为第三次工业革命制造领域的典型代表技术，具有设计快速响应、扩展设计自由度、提高材料利用率的显著优势[3-4]。其中激光选区熔化增材制造技术与其他增材制造技术相比，具有成形尺寸精度高、表面粗糙度较低、组织均匀、力学性能优良的优点，尤其适合具有点阵结构、内流道结构、精细结构等高价值结构件的加工，这些结构用传统方法无法制造或加工难度大，周期长，成本高。将激光选区熔化增材制造技术与传统锻造技术相结合的组合制造技术，有望结合2种制造方式的优点，实现高产能和高设计自由度的结合，为航空航天钛合金结构件的加工制造拓展新的技术途径，在高附加值钛合金结构件修复、钛合金复合材料制造、大型复杂钛合金结构件的制造领域显示巨大优势。目前，国内外学者对激光选区熔化增材制造TC4钛合金已开……