铝合金激光增材制造技术研究现状与展望

激光增材制造技术在现代工业发展中发挥了重要作用,为实现高精度制造以及复杂大型制件的生产,铝合金激光增材制造成为当前的研究热点。针对目前铝合金激光增材制造技术在试验过程中出现的粉末流动性差和铝合金的氧化严重以及熔池冷却时温差梯度过大等问题,综合国内外研究现状指出采用基体预热方法可以有效降低熔池冷却过程中的温度梯度,多次重熔可以降低气孔和球化的产生,新型合金粉末Al-Cu/Al-Zn可以降低铝合金的氧化问题。针对研究中存在的问题,提出建立有效温度控制机制来减少气孔、脱落等现象和研发激光增材制造新型专用粉末将会成为以后研究的重点。

钛合金激光增材制造技术研究现状及展望

介绍了两种典型的钛合金激光增材制造技术的原理与特点,综述了钛合金激光增材制造技术的研究和应用现状。最后指出了钛合金激光增材制造技术中存在的一些问题,展望了其发展方向。

WC含量对激光熔覆Al2O3/TiO2涂层组织与性能的影响

采用激光熔覆技术在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了Al2O3/TiO2涂层,研究了添加不同含量WC对熔覆层裂纹和组织性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDAX)、X射线衍射分析仪(XRD)和显微硬度计研究了激光熔覆涂层的显微结构,分析了涂层的裂纹率、成分分布、相组成和显微硬度分布情况。结果表明:当WC含量为0%20%(质量分数)时,随着WC的增加,涂层表面裂纹明显减少;添加20%WC时,熔覆层表面无裂纹,涂层与基体结合良好;添加30%WC时,熔覆层表面裂纹明显增多,涂层与基体结合区产生较大裂纹,并伴有一些细小的气孔。熔覆层内有许多未熔的Al2O3颗粒,同时,随着WC含量的增加,涂层的晶粒越来越细化,组织分布更加均匀,涂层的显微硬度明显增大。

激光熔覆Ni/Ti—Al2O3涂层组织研究

采用激光熔覆技术在钛合金基体表面制备了Ni／Ti涂层和Ni／Ti—Al2O3涂层。利用扫描电镜、能谱分析仪和x射线衍射仪对涂层的显微组织、成分和相组成进行了分析。结果表明，涂层与基体的结合区域有明显的光亮线，涂层与基体呈现出良好的冶金结合，涂层的显微组织由白色光亮带组织和黑色组织构成，Ni／Ti涂层中主要的物相有NiTi2和NiTi两相，Ni／Ti—Al2O3涂层主要的物相则为NiTi2、Ti和Al2O3相。

激光增材制造镍基合金的柱状晶组织特性

利用激光增材制造技术,在钛合金基体表面制备氧化铝增强镍基合金涂层。分析了柱状晶的生长过程,在增材制造合金件过程中,顶部会形成一层等轴晶,而内部柱状晶会穿过多层沉积层外延生长。当激光功率为1 500 W时,组织相主要为短小柱状晶,当激光功率增大时,短小柱状晶逐渐变成细长柱状晶,同时柱状晶粒宽度尺寸也相应变大。当扫描速率V从0.6m/min梯度变化到1.2m/min时,柱状晶的尺寸宽度也随之减小。此外可通过控制扫描速率来定向调节柱状晶的形成角度。