選區(qū)激光熔化成形TA15 鈦合金的組織與拉伸性能

文/張 潔 程宗輝 蔡小葉 范 朝（國營蕪湖機(jī)械廠）

TA15 鈦合金(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)屬于高鋁當(dāng)量α型合金，因具有良好的比強(qiáng)度、高溫抗蠕變能力、熱穩(wěn)定性、耐蝕性等被應(yīng)用于飛機(jī)關(guān)鍵承力構(gòu)件和發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中。制備TA15 大型復(fù)雜零件大多采用鍛造加機(jī)械加工的傳統(tǒng)技術(shù)，工序繁多、加工周期長、材料利用率低、成本高，很多大型零件的制備對鍛造設(shè)備要求也很高，這些都制約了TA15 鈦合金在國防軍工領(lǐng)域的應(yīng)用。

金屬增材制造技術(shù)（俗稱“金屬3D 打印”）是在快速原型技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，集計算機(jī)、數(shù)控、激光、金屬材料等技術(shù)于一體，從CAD 三維模型設(shè)計到實際原型/零件的高性能“近凈”成型加工的新型制造技術(shù)，具有柔性程度高、響應(yīng)速度快、材料利用率高、成型復(fù)雜零件不增加成本等優(yōu)點(diǎn)，為復(fù)雜難加工構(gòu)件的快速制備提供了新思路，在航空航天等國防軍工領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。金屬增材制造技術(shù)主要分為激光熔化沉積技術(shù)和選區(qū)激光熔化成形技術(shù)，目前關(guān)于激光熔化沉積TA15鈦合金的研究比較多，美國Aeromet 公司及北京航空航天大學(xué)已成功實現(xiàn)激光熔化沉積TA15 鈦合金結(jié)構(gòu)件在飛機(jī)上的應(yīng)用。但是關(guān)于選區(qū)激光熔化成形TA15 鈦合金的報道還比較少。

本文以TA15 鈦合金粉末為研究對象，采用選區(qū)激光熔化成形制備TA15 鈦合金試樣件，利用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）等方法研究選區(qū)激光熔化成形的顯微組織和拉伸性能，并與板材進(jìn)行對比，為其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供必要的試驗依據(jù)和理論基礎(chǔ)。……