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作者：魏取龙;姜丽红;刘征;张文玮;赵明杰;王冠刚;郭正华;余强强;
单位：南昌航空大学材料科学与工程学院;中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司;
摘要：压气机叶轮轻量化设计能提升其工作效率和服役寿命，而叶轮因不能改变其外形结构而不适用于拓扑优化的方式。为此，选择去除内部材料填充点阵结构成为轻量化设计的理想选择。本研究以压气机叶轮为研究对象，轻量化设计和成形工艺为目标，采用激光选区熔化技术，以Ti-6Al-4V粉末为材料，研究体心立方（BCC）和Gyroid两种点阵结构填充压气机叶轮的成形工艺。结果表明，设置叶轮外壳工艺参数：激光功率190 W，扫描速度1 250 mm/s，扫描策略中对轮廓进行扫描；设置点阵结构参数：激光功率210 W，扫描速度1 200 mm/s，不进行轮廓扫描，可以实现点阵叶轮完整成形。点阵结构的填充可以实现约20%的减重，点阵叶轮在成形过程中的变形量为0.12～0.13 mm，比实体叶轮降低了0.23 mm，因而点阵结构的设计能够改善成形过程中的变形。本研究通过完整的工艺流程实现了叶轮轻量化设计和制造。
关键词：压气机叶轮;;点阵结构;;激光选区熔化;;Ti-6Al-4V;;成形工艺
基金资助：国家自然科学基金（52465045;52305373）~~
