钛合金增材制造成形偏差及累积机制

作者：康兴泰; 陈洪杰; 李文锋; 茅仪铭; 尹清远; 韦辉亮^*

来源：稀有金属, 2023, 47(05): 701-713.

DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.XY22070023

• 增材制造(AM)
• 激光定向能量沉积(L-DED)
• 几何特征
• 熔池数值模型

激光定向能量沉积（L-DED）是一种点、线、面逐步升维的制造工艺，广泛应用于中大型复杂构件的生产制造。但是在小型构件沉积时会出现比较大的沉积偏差，尤其在极小角度和极小尺寸情况下尤为显著。为此，通过建立的数值模拟模型，系统研究了Ti-6Al-4V (Al:5.5%～6.75%, V:3.5%～4.5%，余量为Ti)两边形构件小角度极沉积、三角形构件极小尺寸沉积，并通过结构温度场以及熔池流场的变化，分析了沉积偏差变化规律和累积机制。结果表明，沉积偏差受到沉积角度和沉积尺寸的影响，单层两边形构件沉积角度由45°变化到15°时，沉积偏差从0.24%变化到1.14%; 10层三角形构件尺寸由14～10 mm变化时，沉积偏差从0.24%变化到5.46%。研究成果为构件几何结构参数的合理制定，以及沉积过程工艺参数选择的可行性提供了有益的启示，对控制小型构件的沉积精度有重要作用。

• 单位
  南京理工大学