Fionie fAdditiveMbanuacluringwikWlding焊接增材制造专题悸摄
Ti-6AI-4V钛合金微束等离子弧堆焊增材制造工艺研究
天津大学材料科学与工程学院（300072）
中国民航大学理学院（天津市300300）
罗震张禹贾鹏
摘要建立了基于微束等离子弧堆焊的增材制造系统，包括专用6自由度堆焊机器人、三路保护气氮通路（焊枪喷嘴、气体拖罩以及工装卡具气氛保护)以及配套视觉监测系统，进行Ti-6AI4V钛合金制品增材制造工艺试验。结果表明，采用恒流模式与脉冲模式交替堆焊的方式，可以在有效控制热输人的前提下，实现钛合金制品的可控增材制造。堆焊层内部晶粒为粗大的柱状晶形态，其生长方向与焊接方向垂直，晶粒内部为网篮组织，各层间可观察到明显的层状形貌。氧化会使钛合金工件的强度与塑性下降，因此要注意加强气氟保护措施。
关键词：微束等离子弧焊钛合金微观组织力学性能中图分类号：TG455
0前言
增材制造技术被誉为将推动新一轮工业革命的“自下而上"的制造技术，受到业界的广泛关注"。目前比较典型的增材技术如选区激光烧结(Selectivelasersinter-ing，SLS）、选区激光熔化(Selectivelasermelting，SLM）、熔丝堆积成型（Fuseddepositionmodeling，FDM）、分层实体制造（Laminatedobjectmanufacturing，LOM）、激光近净成形技术（Lasernearformtechnology，LENS）等在
收稿日期：2016-01-22
基金项目：教育部博士点基金资助项目(20130032110004）万方数据
应用过程中都存在着许多某些局限性。例如,FDM工艺是面向塑料开发的制造技术，难于对金属材料进行增材制造；由SLS工艺制造的零件，经由对金属粉末进行直接分层烧结成形，所以必须经过后续熔渗过程增加了成形的复杂程度；在LOM技术中，金属板材层间的连接很难做到冶金连接。经由激光熔覆技术发展起来的LENS技术虽然能满足制造组织致密、尺寸精确、表面状况良好、力学性能优异的要求，但是其设备昂贵，应用范围大大受限。而采用堆焊增材制造技术，可以得到组织致密、力学性能优越的工件[2]。
钛合金因其比强度高、耐腐蚀、耐热性能好等特点广泛应用于航空航天领域，主要用于制作飞机发动机
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2016年第4期