钛合金的比强度高、生物相容性好、耐蚀性优良、高温蠕变持久性能优异,在航空航天、生物医疗、海洋船舶等领域得到了广泛的应用[1,2]
TC4钛合金的应用最多,占商用钛合金总量的50%以上[3]
在TC4钛合金的基础上改进的TC4-DT钛合金的损伤容限较高,在航空制造领域有重要的应用[4,5,6,7,8]
但是,采用常规工艺“熔炼-开坯-锻造-机加”制备钛合金零件热加工难度高、加工周期长、模具成本高且材料的利用率低
用增材制造技术制造钛合金零件,可降低成本和提高效率[9,10,11,12]
增材制造又称为3D打印或快速成型,基于“离散-堆积”的原理逐层堆积成三维实体,可成型任意复杂结构,实现近净成形
相关的工艺设计、成型控制、组织性能调控及原材料开发,成为研究的热点
金属增材制造技术主要有5大类[9,12,13] —以粉末为原材料的激光选区熔化(Selective Laser Melting, SLM)和电子束选区熔化(Electron Beam Melting, EBM)、激光同轴送粉(Laser Metal Deposition, LMD),以丝材为原材料的电子束熔丝(Electron Beam Rapid Manufacturing, EBRM)和电弧熔丝(Wire and Arc Additive Manufacturing, WAAM)
目前,激光同轴送粉主要用于修复再制造,激光/电子束选区熔化已成功用于航空发动机小型精密构件和航空大型复杂零件的直接成形,但是材料的利用率低,成形速度也较低[14,15,16]
电子束熔丝增材制造效率高,但是需要真空条件,零件的尺寸也受到限制[17,18]
为了克服上述的限制和不足,研究人员使用标准电弧焊设备(如熔化极气体保护焊和非熔化极气体保护焊)开发了电弧熔丝增材制造技术[19,20,21,22,23]
这种技术有丝材利用率高、制造周期短、成本低以及零件尺寸不受限等优点,特别适合于大尺寸复杂构件的低成本快速成型
电弧熔丝增材制造技术,主要有旁轴送丝的非熔化极气体保护焊(Tungsten Inert Gas Arc Welding, TIG)和同轴送丝的熔化极气体保护焊(Metal Inert-Gas Arc Welding, MIG),目前主要是用TIG焊技术打印TC4钛合金
刘宁[24]研究了焊接电流、送丝速度、焊接
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“CMT成型TC4-DT合金的组织及其形成机理的CET模型预测” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)