激光摆动熔丝增材制造TC11钛合金成形参数及显微组织演变规律
摘要
为探究激光摆动熔丝增材制造TC11钛合金的工艺特性，研究了工艺参数对单道沉积成形的影响规律，并对单道多层沉积试样进行了显微组织和硬度分析。结果表明：直线形摆动激光在振幅为1 mm、频率为50 Hz时，能够获得综合质量最优的沉积层，即沉积层具有良好的表面质量和少量气孔，气孔率为1.72%。在最优激光摆动参数下，激光功率和扫描速度主要决定摆动激光的等效线能量密度，进而影响金属熔化的程度和熔池的几何特征。其中，当激光功率从800 W增加至1400 W时，沉积层宽度和熔深分别增大了1.645 mm和1.214 mm，当扫描速度从0.4 m/min提升至1.0 m/min时，沉积层宽度和熔深则分别下降了1.422 mm和0.512 mm。送丝速度直接决定了丝材的送进量，与沉积层高度呈正相关。随着等效线能量密度的增加，熔池逐渐从双峰结构变为典型弧状形态。单道多层TC11沉积层顶部发生柱状晶向等轴晶的转变，晶粒细化，细小等轴晶尺寸为79.7~223.4 μm，同时高冷却速率易形成细针状马氏体α′相，从而显微硬度沿沉积方向显著增大，最大值达到499.5 HV。
引用本文（GB/T 7714）
付艳恕 Fu Yanshu, 吴祖锡 Wu Zuxi, 黄晓文 Huang Xiaowen, 等. 激光摆动熔丝增材制造TC11钛合金成形参数及显微组织演变规律[J]. Chinese Journal of Lasers, 2025.
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