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摘要
采用冷金属过渡(CMT)电弧增材制造技术制备了TC4钛合金样品，测试了沉积态试样的拉伸性能、冲击性能和疲劳性能，讨论电弧增材制造钛合金成形件的疲劳断裂机理。结果表明：经历CMT工艺条件下的快速熔凝过程后，钛合金成形件内宏观组织由外延生长的粗大β柱状晶组成，显微组织为细长α片层和网篮组织。成形件拉伸强度较高，达到锻件拉伸强度水平，但是塑性较低，略低于锻件塑性，且存在一定的各向异性，拉伸断口呈现半解理断裂与半韧性断裂特征。沉积态钛合金成形件具有良好的冲击性能，但冲击性能的各向异性并不显著。钛合金成形件的高周疲劳极限为460 MPa，疲劳源均形核于条状未熔合缺陷及气孔缺陷处。缺陷直径越大，距离表面越近，应力集中现象就越明显，导致样品具有较低的疲劳强度和疲劳寿命。
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单位沈阳航空航天大学; 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所; 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室
