金属学报

作者：卢海飞, 吕继铭, 罗开玉, 鲁金忠

单位：江苏大学 机械工程学院 镇江 212013

关键词：选区激光熔化,激光冲击强化,Ti6Al4V合金,残余应力,微观组织,力学性能,

基金：国家自然科学基金项目(52175409);国家自然科学基金项目(52175323);江苏省科技计划项目(BE2021072);江苏省科技计划项目(BE2022069-4)

面向航空发动机关键构件长寿命高可靠性需求，针对增材制造中的“控形”和“控性”难题，结合塑性变形“逐层”消除内应力和冶金缺陷的思想，提出了激光热力交互增材制造新方法。基于该方法，以Ti6Al4V合金为研究对象，系统表征了成形件的残余应力和冶金缺陷分布、微观组织演变。并通过拉伸实验，研究了激光冲击处理(表面激光冲击强化和层间无吸收层激光冲击强化)对成形件力学性能的影响。结果表明，激光冲击处理使选区激光熔化(SLM)试样中的残余拉应力转变为残余压应力，并有效改善其内部冶金缺陷。同时，在激光冲击波作用下，粗的α'马氏体中产生了高密度的位错结构和大量2个方向的孪晶，共同促进了α'马氏体的晶粒细化。激光热力交互增材制造Ti6Al4V合金的极限抗拉强度和延伸率分别达到了1543 MPa和15.53%，相比于SLM成形件，分别提高了46.5%和91.5%，具有良好的强度和塑性匹配。

来源：2023年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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