TC4钛合金选区激光熔化与层间激光冲击强化复合工艺

作者：段煜松; 席乃园; 李新志; 方学伟; 黄科; 肖浩; 易飞; 井龑东

来源：精密成形工程, 2023, 15(11): 31-38.

• 选区激光熔化
• 层间激光冲击
• TC4合金
• 缺陷
• 疲劳寿命
• 后处理

目的 改善激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）工艺成形的TC4合金的内部缺陷，提高疲劳寿命。方法 选用TC4钛合金为研究对象，提出了SLM结合层间激光冲击（3D-Laser Shock Peening,3D-LSP）与热处理的强化工艺，对复合制造工艺下的微观组织、内部缺陷和力学性能演变进行了研究，并建立了复合强化工艺制造样品的疲劳寿命模型。结果 在激光冲击影响区域内形成了0.2mm深度的高幅值残余压应力，并在1 mm深度范围内改善了应力场，且显微硬度得到了提升，内部缺陷数量减少了36%，疲劳寿命提升了40%以上。结论 实现了SLM增材制造TC4钛合金的缺陷在线闭合、微观组织改性和疲劳寿命的提升，揭示了层间激光冲击对内部缺陷的闭合机理，为金属SLM复合增材制造的研究与应用奠定了理论基础。

• 单位
  西安交通大学