激光增材制造鈦合金構件的化學拋光工藝研究*

李曉丹，李建中，倪家強，張英偉

（1. 航空工業沈陽飛機工業（集團）有限公司，沈陽 110034； 2. 東北大學冶金學院，沈陽 110024）

激光增材制造技術在快速成形技術“離散+堆積”思想的基礎上通過多層熔覆擴展到整個三維實體零件，實現了具有高性能復雜結構致密金屬零件的快速無模成形，已被廣泛應用于航空航天領域，用來制造難以通過傳統方法生產的復雜構件[1–2]。然而，隨著航空航天領域對鈦合金表面質量要求的不斷提高，激光選區熔化制件表面質量的局限制約了其工程化應用，如何提升鈦合金制件表面質量，成為目前鈦合金增材制造行業重點關注的方向。

鈦合金的切削性能差，基體表面容易生成氧化膜，通常對于形狀規則的鈦合金工件，采用一般的機械拋光法對其進行表面拋光即可，而對于含有彎曲管道、深孔或不同直徑內流道的異形鈦合金工件，采用傳統處理方法難以滿足其日常需要，選用化學拋光技術則更為簡便高效[3–4]。化學拋

光借助化學試劑的流動，通過強腐蝕劑與鈦合金表面浮粉顆粒界面發生化學反應來逐漸侵蝕掉鈦合金的粗糙表面，達到取得平滑光亮異形構件表面的目的[5]。本文結合文獻資料和一些常規的化學腐蝕溶液[6]，采用HNO3–HF溶液體系，利用不同添加劑的緩蝕作用，對比分析了鈦合金試樣在不同溫度、不同時間下的表面粗糙度、減薄及失重變化情況，并對試樣化學拋光后的電化學性能和力學性能、表面形貌等進行了系統分析，探究了單因素變量對鈦合金制件表面粗糙度的影響，為提高激光增材制造制件的表面質量、擴大其在航空航天領域的應用提供了理論依據。……