梁晓康，周庆军，严振宇，万 李，陶京新，张 伟

（首都航天机械有限公司，北京100076）

Ti-6Al-4V是一种α-β型两相钛合金，具有比 强度高、屈强比高、耐蚀性好等优异的力学性能，被广泛应用于航空、航天、造船、汽车等领域[1-2]，但其具有的高熔点、高熔融态活性及大变形抗力的特点为其制备成形过程带来困难。随着新一代航天、武器装备对零部件服役性能要求的提高，钛合金薄壁复杂结构的制备技术成为制造业研究的热点之一。比如在钛合金、高温合金等难加工金属材料复杂型腔、型面、薄壁、变截面结构的整体化制造方面，具有明显优势的激光选区熔化（SLM）成形技术就是研究热点之一。

国内外学者对Ti-6Al-4V激光选区熔化过程微观组织演化、力学性能检测和冶金缺陷控制等方面进行了较多研究。吴伟辉等[3-4]从理论上分析了金属熔池球化的演变机制，提出了弱化消除球化的方法，并采用平均粒径为75 μm的铜基合金粉末进行了成形试验，还对以上分析进行了验证。国内外有关Ti-6Al-4V激光选区熔化过程中的断裂行为与断裂机制的研究较少，比如张升等[5]分析了激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样的开裂机理，认为主要是由显微组织和残余应力引起，并提出了调整工艺参数、改善组织结构以减少和避免开裂的问题。本文采用实验与断口形貌分析的方法研究了姿态摆放、工艺制度和设备刮板等对Ti-6Al-4V激光选区熔化成形薄壁结构断裂行为和断裂机制的影响，揭示了断口形貌特征与微观组织特征、力学性能之间的对应关系，基于不同角度考虑提出了优化的工艺方法和工艺参数。……