TC4合金激光沉积成形熔池凝固试验研究

材料热处理学报, 2015, 36(z2): 217-222.

TC4合金激光沉积成形熔池凝固试验研究

田凤杰 ^1, , 李振国 ^2, , 尚晓峰 ^3, , 韩辉 ^4,

1.沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳,110159

2.沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳,110159

3.沈阳航空航天大学机电工程学院,辽宁沈阳,110136

4.沈阳理工大学机械工程学院,辽宁沈阳,110159

基金项目: 辽宁省博士启动基金计划项目(20121039)

关键词：激光沉积成形 , 钛合金 , 线能量密度 , 温度场 , 凝固

Study on solidification experimental of melt pool during laser deposition shaping of TC4 alloy

Keywords： laser deposition shaping , titanium alloys , line energy density , temperature field , solidification

为了研究激光线能量密度对TC4合金激光沉积成形组织和质量的影响,进行了成形熔池凝固试验研究.建立了成形过程温度场瞬态有限元数值模型,模拟了TC4合金成形过程的温度场演变过程,并进行了单道单层的成形试验与微观组织的检测.结果表明,良好沉积成形的基本条件是激光功率与扫描速度综合作用的结果,合理的激光线能量密度是良好成形的保证,过小的激光线能量密度不能形成有效熔池,过大又发生过烧现象;随线能量密度增大,由针状晶胞向粒状晶转变,晶粒变得细小均匀,长度变小、宽度增大,当超出合理参数范围,晶胞反而变得粗大;通过试验验证,证明了仿真分析与实际情况基本吻合.

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Study on solidification experimental of melt pool during laser deposition shaping of TC4 alloy

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