TC4鈦合金激光快速修復(fù)過程中熔合不良缺陷的評價研究.pdf

1、本文以在航空和航天工業(yè)、能源工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景的TC4鈦合金為研究對象，對激光快速修復(fù)的成形工藝特性，影響激光快速修復(fù)件性能的重要缺陷——熔合不良的形成機理及其對力學(xué)性能的影響進行了研究，獲得了以下結(jié)果： (1)獲得了激光加工參數(shù)(激光輸出功率、光束掃描速度以及送粉率)對TC4鈦合金成形特征參數(shù)(單層熔覆高度和單道熔覆寬度)的影響規(guī)律。揭示了激光加工參數(shù)對熔覆層形狀系數(shù)ζ(單道熔覆寬度/單層熔覆厚度)的影響規(guī)律

2、。并根據(jù)零件修復(fù)的要求，綜合考慮熔覆層形狀系數(shù)和熱輸入效率的影響，得到優(yōu)化的激光加工參數(shù)帶。 (2)揭示了熔合不良缺陷的形成機理，表明搭接率和Z軸單層行程az的匹配是影響熔合不良缺陷形成的重要因素，而其它激光加工參數(shù)，如激光輸出功率、光束掃描速度和送粉率，是通過對成形特征參數(shù)的影響進而影響到搭接率和△Z的匹配關(guān)系，間接對熔合狀況產(chǎn)生影響的。熔合不良缺陷在截面上的尺寸隨搭接率的減小而增大，隨AZ的增大而增大。 (3)研究了

3、熔合不良缺陷對成形件力學(xué)性能的影響，揭示了熔合不良缺陷對成形件力學(xué)性能的影響規(guī)律：當(dāng)光束掃描方向與試樣所受拉伸力方向一致時，試樣上的熔合不良缺陷貫穿光束掃描方向，在受拉截面上，缺陷形成的孔隙率很小，僅占整個受力面的0.03～0.73﹪，缺陷對試樣室溫力學(xué)性能的影響較小，試樣的強度基本不受影響，塑性略有降低；但是當(dāng)光束掃描方向與試樣所受拉伸力方向垂直時，試樣上缺陷貫穿光束掃描速度方向，在受拉截面上，缺陷形成的孔隙率較大，占整個受力面的2-