研究目的
研究直接激光沉积(DLD)工艺参数对钛合金Ti-6Al-4V零件缺陷形成、组织结构及力学性能的影响。
研究成果
已为钛合金Ti-6Al-4V大尺寸厚壁产品的激光直接沉积建立了最佳工艺参数。提高加工速度会导致材料脆化,这可能是由于快速冷却形成亚稳相所致。解决方案包括采用两级热处理或使用扫描器维持温度。
研究不足
该研究的局限性在于最大功率不能引发激光火焰,且速度不得超过40毫米/秒以避免缺陷形成。此外,该工艺的经济性以及后续热处理或温度维持解决方案的需求也是限制因素。
1:实验设计与方法选择:
研究通过改变激光功率(1200-2000瓦)和扫描速度(20-50毫米/秒)来考察其对缺陷形成及力学性能的影响。
2:样品选择与数据来源:
采用钛合金Ti-6Al-4V粉末进行增材制造。
3:实验设备与材料清单:
包括5千瓦IPG光纤激光器YLS-5000、五轴数控机床、Sultzer Metco Twin 10-C送粉器及HighYAG BIMO加工头。
4:五轴数控机床、Sultzer Metco Twin 10-C送粉器及HighYAG BIMO加工头。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:工艺在氩气保护下进行,样品经切割和腐蚀处理后进行缺陷分析。
5:数据分析方法:
力学性能测试使用Zwick/Roell Z250万能试验机,微观结构观察采用LOMO光学显微镜。
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IPG fiber laser YLS-5000
YLS-5000
IPG
Used for direct laser deposition process
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Sultzer Metco Twin 10-C powder feeder
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Processing head for laser deposition
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Zwick/Roell Z250 Allround universal testing machine
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Zwick/Roell
Used for mechanical tensile testing of deposited samples
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optical microscope LOMO
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Studying the structure of samples
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