研究目的
为研究Ti-6Al-4V合金的水下送丝激光沉积（UWLD）工艺，重点考察不同气体流量下沉积道的外观形貌、几何特征、显微组织及显微硬度。
研究成果
该研究成功证明了水下送丝激光熔覆Ti-6Al-4V合金的可行性，重点揭示了气体流速对沉积质量、微观结构和显微硬度的影响。在20 L/min的气体流速下获得了最佳沉积质量，生成的熔覆道均匀且无氧化层。
研究不足
本研究仅限于Ti-6Al-4V合金和特定水下条件。未探究超过60毫米的不同水深及其他合金成分的影响。
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Ti-6Al-4V钛合金的水下线材馈送激光沉积
DOI：10.1016/j.matdes.2019.108284
期刊：Materials & Design
出版年份：2019
更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要：
首次采用激光沉积喷嘴对Ti-6Al-4V合金进行了水下送丝激光沉积(UWLD)，研究了沉积道外观、几何特征、显微组织及显微硬度。较低气体流速下，残余水的吸收和气溶胶颗粒对激光束的散射导致UWLD不稳定并降低熔融金属润湿性。提高气体流速后，气溶胶颗粒密度降低，激光能量密度增加且熔融金属冷却速率下降，使得UWLD沉积道高度和沉积角减小，同时对应宽度与熔深增大。当气体流速为10 L/min时，沉积金属显微组织上部由粗大板条α相构成，中下部则包含不同尺度的针状马氏体α′相。将气体流速提升至20 L/min时，显微组织主要为针状马氏体并伴少量α相，且马氏体晶粒尺寸更大、织构更强。在20 L/min气体流速下，UWLD Ti-6Al-4V合金沉积过程稳定，获得了无氧化层的均匀沉积道。
作者：
Yunlong Fu，Ning Guo，Li Zhou，Qi Cheng，Jicai Feng
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