激光选区熔化TC4钛合金在氨基磺酸−甲酰胺溶液中的电解抛光
2021-02-27马宁由艺强
电镀与涂饰 2021年1期
马宁,由艺强
(沈阳航空航天大学机电工程学院,辽宁 沈阳 110136)
钛合金具有比强度高、韧性好、耐蚀、耐热等特点,广泛应用于航空航天、医疗、化工等领域[1]。激光选区熔化(SLM)是一种增材制造技术,可用于复杂异形航空航天零件的成型,使用激光选区熔化技术制造TC4钛合金零件,不仅不受零件形状限制,而且可以使材料利用率和成型效率大大提高。但是由于波纹效应、阶梯效应和表面部分粘结颗粒的存在[2],导致增材制造件表面有明显的纹理特征,表面粗糙度(Ra)一般在10 μm左右[3]。较差的表面质量不仅会降低零件的尺寸精度、疲劳强度、力学性能和抗腐蚀性,还会影响其配合性质和工作精度,一定程度上制约了SLM技术的应用及推广[4]。目前人们通过表面处理技术来提高SLM制造的金属零件的表面光洁度,包括喷砂、机械研磨、化学抛光及激光抛光等。Pyka等选择HF作为蚀刻剂,首先对TC4进行化学刻蚀,去除表面相连的粉末颗粒,再使用HF、乙酸和硫酸的混合溶液对钛合金进行电化学加工,有效地降低了表面粗糙度[5]。但是强酸抛光溶液对设备腐蚀严重并且容易造成环境污染。Mohammadian等使用化学抛光和磨料流抛光相结合的方法,对IN625管状零件进行内表面抛光,可以完全去除IN625零件内表面的半焊接颗粒,显著改善零件的表面粗糙度和织构[6]。但磨料流加工棱边时易过抛,材料去除不均匀。章媛等洁使用铣削的方法对选区激光熔化AISI420不锈钢进行表面处理后可以令试样的粗糙度从约10 μm降低到1 μm以下,极大地改善了制件的表面性能[4]。……
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