激光选区熔化成形Ti-6Al-4V薄壁结构的断裂行为与断裂机制研究

采用实验与断口形貌分析方法系统研究了姿态摆放、工艺制度及设备刮板对激光选区熔化成形Ti-6Al-4V钛合金薄壁结构的断裂行为与断裂机制的影响。结果表明:不同姿态试片拉伸断口形貌中的韧窝大小与形态以及力学性能均表现出一定的各向异性;成形仓氧含量由0.2‰以下突变为2.5‰,持续约1 h后又降回0.2‰以下,再持续约5 h后,钛合金薄壁结构在刮板轻微刮蹭下断裂产生准解理断裂形貌;完全退火态试片拉伸断口形貌中的韧窝更细密且更深,韧窝大小分布更均匀,强塑性等力学性能也更匹配;刮板铺粉方向终止端附近的粉末粒径增大,易产生气孔与球化等冶金缺陷,引起刮板蹭断钛合金薄壁结构产生韧窝断口形貌,且韧窝中气孔的大小和数量沿刮板铺粉方向增大、增多。