等离子体电弧3D打印Ti-6Al-4V成形工艺与性能研究

针对等离子体电弧3D打印成形钛合金表面精度低、组织性能难以调控的技术难题,该文利用控制变量法,研究了工艺参数对堆积金属的尺寸参数与形状参数的影响规律,并通过优化得到最适宜的堆积工艺参数。堆积得到的Ti-6Al-4V构件可分为3个区域:顶层区域主要由粗大的α_(GB)和α_(M)构成;中间层区域的α_(M)长宽比明显减小,出现少量片层状组织(α colony);底层区域主要由相对均匀的网篮状α+β组成。通过实验测试,等离子体电弧3D打印得到的钛合金构件的尺寸误差小于2%,拉伸强度为1 150 MPa,构件的成形精度和力学性能均满足使用要求。