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摘要
针对激光选区熔化(SLM)成型TC4钛合金表面质量差和疲劳性能低等问题，对增材件进行了铣削减材后处理，表征了试件铣削前后的表面粗糙度、表面硬度，研究了减材工艺对增材件表面完整性的影响规律。采用3点弯曲疲劳试验方法，测试了铣削前后增材件和传统锻件的疲劳性能，观察了疲劳断口形貌，阐明了铣削工艺对增材件疲劳性能的强化机理。结果表明，TC4钛合金SLM成型件经过铣削加工后，表面粗糙度Ra由12.57 μm可降至0.32 μm，降低了97%，表面硬度由353.0 HV可提高至434.3 HV，提高了26%。SLM成型件经过铣削加工后疲劳寿命由48272周次提高至155463周次，提高了2.2倍，疲劳寿命大幅度提高，可达到传统锻件水平，且疲劳强度为410 MPa，略高于普通锻件(400 MPa)。SLM成型件经过铣削加工后疲劳源萌生位置由试件表面及次表面转移至试件内部，疲劳断裂模式由准解理断裂过渡到韧性断裂。与铣削前的SLM成型件相比，铣削加工后的试件表面完整性得到极大的改善，一定程度上能抑制表面疲劳裂纹的萌生和扩展，疲劳性能进而得到显著提升。
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