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应用激光2025年第01期:激光能量密度对SLM成形TA15合金孔隙及力学性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:杨来侠;慎松;戴杰;谢启东;王晨霖;李庆宇;陈祯;

单位:西安科技大学机械工程学院;西安交通大学机械工程学院;中国航发动力股份有限公司;西安增材制造国家研究院有限公司;

摘要:针对激光选区熔化技术(SLM)制造TA15(Ti-6.5Al-2Zr-Mo-V)零件存在孔隙的问题,采用不同激光功率及扫描速度制备TA15试样,通过对比不同体能量密度下孔隙的微观形貌,揭示了体能量密度对孔隙形成的影响规律,通过分析Schmid因子及断口形貌,建立了体能量密度、孔隙、力学性能之间的关系。实验结果表明:试样的致密度和力学性能随着体能量密度的增大呈先增大后减小的变化趋势。在100~125 J/cm~3之间制造TA15试样的致密度最高(≥99.9%),此时的抗拉强度为1 189 MPa±22 MPa,屈服强度为871.22 MPa±18 MPa,延伸率为7.42%±1.2%。体能量密度≤100 J/cm~3,小孔隙彼此相互连接形成区域性不规则孔隙链,这类孔隙链是恶化试件力学性能的主要原因;体能量密度≥125 J/cm~3,形成独立零散分布的球形气孔。减少孔隙可以提升SLM制造TA15零件的力学性能,使其应用范围更广。

关键词:激光选区熔化;;TA15合金;;致密度;;孔隙

基金资助:陕西省教育厅2022年度服务地方专项科研计划项目(22JC053);; 陕西省教育科学“十四五”规划2021年度课题(SGH21Y0522)