西工大钛合金增材制造重要突破,实现全等轴晶成形

金属增材制造技术也被称为3D打印技术,因其具有区别于传统成形方式的逐点逐层成形工艺特点,使得复杂零部件的直接制造成为可能,在航空航天等高端制造领域受到广泛关注。然而,由于其成形过程中极高的温度梯度,最终形成的宏观晶粒往往为柱状晶粒,其显微组织和力学性能呈现出强烈的各向异性,即平行与垂直于沉积方向(打印高度方向)的强塑性具有较大差异。而等轴晶组织的实现一直被认为是解决这一问题的最佳方案,目前已有研究者提出了多种调控手段,如优化成形工艺条件、改变合金化学成分、附加锻压或超声设备等。然而对于大部分金属材料,尤其是应用最为广泛的TC4钛合金,成形工艺优化一直被认为无法获得全等轴晶组织。但成形工艺调控具有低成本附加,不改变合金成分,可实现原位调控的优势,仍是潜在的优选措施。