钛合金激光沉积热行为及组织演变

稀有金属材料与工程, 2016, 45(10): 2598-2604.

钛合金激光沉积热行为及组织演变

杨光 ^1, , 宋海浩 ^2, , 钦兰云 ^3, , 卞宏友 ^4, , 王维 ^5, , 丁林林 ^6,

1.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳,110136

2.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳,110136

3.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳,110136

4.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳,110136

5.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳,110136

6.沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳,110136

基金项目: 国防基础科研项目(A3520133001) 国家自然科学基金(51305280,51375316) 航空基金项目(2014ZE54020)

关键词：激光沉积制造 , 钛合金 , 组织演变 , 温度场 , 热行为

Thermal Behavior and Microstructure Evolution of Titanium Alloy by Laser Deposition

Keywords： laser deposition manufacturing , titanium alloy , microstructural evolution , temperature field , thermal behavior

为了考察激光沉积过程热行为对其微观组织的影响,采用了有限元方法对激光沉积过程进行建模,分析了多层多道激光沉积TA15钛合金试样的温度分布及内部节点的热循环特性变化,并对试样的组织进行了考察.模拟结果显示基材和沉积层上任一节点均要经历循环加热和冷却的过程,由于热量累积效应使冷却速度下降,且温度的谷值有上升的趋势.沉积试样的组织由基材的双态组织,经由热影响区,过渡到宏观组织为粗大的初生β晶粒的激光沉积区.因各沉积层经历的热循环和热历史的不同,晶内α相分别呈现针状、片层状和板条状.因冷却速度较快,α相同时在晶界处和β晶内析出,呈现网篮状魏氏体和网篮状混合集束状魏氏体形貌.主要合金元素Al、Zr、Mo、V由基体到激光沉积区均匀分布,无宏观偏析,表明沉积层组织形貌的变化跟成分偏析无关.

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