TA15（Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V）鈦合金屬于近α型鈦合金,不僅具有α型鈦合金良好的熱強性和可焊性以及接近于α-β型鈦合金的工藝塑性,還具有中等的室溫和高溫強度、低密度和耐腐蝕等優(yōu)良特質被廣泛應用于航空航天零部件及發(fā)動機結構中。對于形狀、結構復雜的TA15鈦合金飛機結構件的制造,傳統鍛造方法存在設備要求高、工藝復雜、材料利用率低、生產周期長等缺點。激光選區(qū)熔化（SLM）技術作為最具潛力的增材制造方法為加工具有成本低、生產周期短以及制造復雜形狀的TA15零部件提供了可能,因此研究SLM成形TA15合金的工藝性能具有重要的意義。本文以TA15合金粉末為原料,以激光選區(qū)熔化成形技術為加工方法,研究了激光參數對試樣內部缺陷和裂紋的影響規(guī)律,分析了孔洞和裂紋的形成機制,研究了成形態(tài)顯微組織,明確了組織形成過程。研究了激光能量密度對成形態(tài)組織和力學性能的影響規(guī)律,明確了激光能量輸入-顯微組織-力學性能之間的關系。最后通過研究熱處理對成形態(tài)組織和力學性能的影響,獲得了組織均勻,強度和延伸率匹配良好,力學性能超過鍛造標準的熱處理試樣。研究結果表明:SLM成形工藝參數中掃描間距對上表面形貌... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 激光選區(qū)熔化技術
        1.1.1 激光選區(qū)熔化技術基本原理
        1.1.2 激光選區(qū)熔化技術特點
    1.2 鈦合金
        1.2.1 鈦合金的特性和分類
        1.2.2 鈦合金的微觀組織與性能
    1.3 鈦合金激光快速成形技術國內外研究現狀
        1.3.1 鈦合金激光選區(qū)熔化成形技術研究現狀
        1.3.2 TA15 合金激光熔化沉積成形研究現狀
    1.4 本課題主要研究內容
第2章 實驗材料和方法
    2.1 實驗材料
    2.2 激光選區(qū)熔化成形設備
    2.3 顯微組織分析方法
        2.3.1 光學顯微鏡（OM）分析
        2.3.2 掃描電子顯微鏡（SEM）分析
        2.3.3 X射線衍射（XRD）分析
    2.4 力學性能測試
    2.5 熱處理方案
    2.6 本章小結
第3章 SLM成形TA15 合金工藝參數優(yōu)化
    3.1 工藝參數制定方案
    3.2 SLM工藝參數對成形質量的影響
        3.2.1 激光功率對成形質量的影響
        3.2.2 激光掃描速度對成形質量的影響
        3.2.3 激光掃描間距對成形質量的影響
        3.2.4 激光能量密度對成形質量的影響
    3.3 TA15 合金SLM成形裂紋機制
        3.3.1 裂紋形貌
        3.3.2 開裂原因分析
    3.4 本章小結
第4章 TA15 合金SLM成形態(tài)組織和力學性能
    4.1 TA15 合金SLM成形態(tài)組織
    4.2 SLM成形態(tài)組織馬氏體分級現象分析
    4.3 激光能量密度對成形態(tài)組織和性能的影響
        4.3.1 激光能量密度對成形態(tài)組織影響
        4.3.2 激光能量密度對成形態(tài)力學性能影響
    4.4 本章小結
第5章 熱處理對成形態(tài)組織和力學性能的影響
    5.1 熱處理溫度對成形態(tài)組織的影響
        5.1.1 光鏡（OM）組織分析
        5.1.2 掃描電鏡（SEM）組織分析
    5.2 熱處理溫度對力學性能的影響
    5.3 斷口分析
    5.4 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文和專利
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]分層厚度對選區(qū)激光熔化成形Ti-5Al-2.5Sn合金組織與性能的影響規(guī)律[J]. 高飄,魏愷文,喻寒琛,楊晶晶,王澤敏,曾曉雁.  金屬學報. 2018(07)
[2]選區(qū)激光熔化鈦合金成形工藝和表面形貌研究[J]. 宦君,田宗軍,梁繪昕,謝德巧,沈理達,呂非.  應用激光. 2018(02)
[3]多激光束選區(qū)熔化成形技術研究[J]. 劉正武,侯春杰,王聯鳳,朱小剛.  制造技術與機床. 2018(01)
[4]TC4鈦合金激光選區(qū)熔化成形性能研究[J]. 朱加雷,王凱,馬桂殿,焦向東,蔡源超.  應用激光. 2017(06)
[5]成形氣氛中氧含量對激光沉積TA15鈦合金組織及力學性能的影響[J]. 楊光,馮志國,欽蘭云,李長富,任宇航,王維.  稀有金屬材料與工程. 2017(06)
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[7]掃描策略對金屬粉末選區(qū)激光熔化溫度場的影響[J]. 陳德寧,劉婷婷,廖文和,張長東,張凱.  中國激光. 2016(04)
[8]材料3D打印技術的研究進展[J]. 黃衛(wèi)東.  新型工業(yè)化. 2016(03)
[9]激光選區(qū)熔化近α鈦合金開裂機理及抑制研究[J]. 周旭,周燕,魏青松,朱偉.  中國機械工程. 2015(20)
[10]3D打印技術在生物醫(yī)學領域的應用[J]. 孫慕松,宮俊霞,宋文植.  世界復合醫(yī)學. 2015(02)



本文編號：2932070