大气环境下激光制备高性能Ti6Al4V合金的工艺及组织调控研究
摘要
在大气环境下采用激光制备Ti6Al4V（TC4）合金时受大气中氮气和氧气的影响，易形成氮化物和氧化物等脆硬相，导致裂纹等缺陷产生。本团队设计了一种适于大气环境下激光增材制造TC4合金的带空气防护罩的新型喷嘴，对比研究了有/无空气防护罩下制备的TC4合金的微观组织与力学性能。基于组分传输和k?ε气体模型，采用计算流体动力学（CFD）模拟了多流道喷嘴的功能原型。结果表明：在空气防护罩的保护下，试样表面附近的氮气、氧气含量显著降低，试样的微观组织由α′马氏体、魏氏α组织、β相和纳米相Ti3AlC2组成，试样的极限抗拉强度、屈服强度、断后延伸率和显微硬度分别为1037 MPa、952 MPa、10.2%、365 HV，与目前文献报道的普遍采用密闭环境制备的TC4合金的性能相当。
引用本文（GB/T 7714）
赵莉 Zhao Li, 赵同帅 Zhao Tongshuai, 周炬 Zhou Ju, 等. 大气环境下激光制备高性能Ti6Al4V合金的工艺及组织调控研究[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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