Ti合金增材制造技术在军工领域的研究应用
2019-08-13骆冬智孙智富
兵器装备工程学报 2019年7期
骆冬智,孙智富
(重庆机电职业技术学院 兵器工业研究所, 重庆 402760)
增材制造(AM)因其过程无需模具设计,可自由成形复杂形状零件,过程简单及生产的高连续性等优点,被大量用于航空航天,生物医疗,电子元器件等工业运用中[1]。Ti合金因较高的抗拉强度UTS(440~1 700 MPa)及良好的塑性,抗腐蚀性能,耐高温,重量轻,低温冲击韧性及超塑性等特点,使得在军事工业中扮演重要角色[2]。上世纪美日在军事飞机上率先用纯钛制造飞机机身隔热板,减速板及机尾罩等部件,Ti6Al4V(TC4)使在军用飞机和发动机中大量使用(图1)[3-4]。除此之外,Ti6Al2Sn用于飞机导向装置,Ti4AlMoV用于飞机骨架,TiSn5Zr1Mo用于起落架,承重架等,TiM1550用于导弹动力叶片套,TiA6Z5W制造的反坦克炮,LT41用于舰船蒙皮,各种Ti合金制备的83-1型迫击炮成功将重量降到了18.1 kg。

图1 Ti合金在F-22上的使用
传统Ti合金制造方式主要依赖于锻造,铸造等辅以后续机加工来制备需求零部件,而机加工所造成的大量Ti合金废料产生从而限制了Ti合金制造件的大量生产[5-6]。由此将AM应用于Ti合金构件制备显示出其优势[7]。
本文主要阐述了军工领域应用Ti合金构件的AM制造研究进展,从成形,组织结构,性能等方面对Ti合金AM手段进行总结,为未来更多军用Ti合金应用于AM提供工艺-组织-性能一体化思路。
1 军工用Ti合金产品的增材制造工艺
按照AM特点:离散-堆积原理[8],目前应用于金属材料的AM方法主要分:送丝/送粉熔化沉积与预铺粉选择烧结两大类;而按热源分类,可以分为激光,电子束和电弧三种;……
登录APP查看全文
