工艺参数对激光选区熔化成形Ti6Al4V合金致密性的影响

摘要

采用激光选区熔化技术制备Ti6Al4V合金,通过正交试验方法研究了激光功率、扫描间距和铺粉厚度对合金致密性的影响,并探讨了孔隙缺陷的形成机理。结果表明:铺粉厚度对成形合金相对密度的影响最大,扫描间距次之,激光功率的影响最小;合金的相对密度随激光功率的增加先增大后趋于稳定,随扫描间距和铺粉厚度的增加而减小,随体能量密度的增加而增大;最优工艺为激光功率200 W、扫描间距0.10 mm、铺粉厚度0.03 mm,此时合金的相对密度为99.24%;合金内部存在气孔和匙孔两种孔隙,前者主要由熔池内部较高的温度梯度造成设备内部的惰性气体、粉末蒸气等未及时逸出所导致,后者主要由工艺参数不当,熔池发生球化效应以及皱缩效应所引起。