朱 磊，田宗军，吕 非，梁绘昕

（ 南京航空航天大学机电学院，江苏南京 210016 ）

通过SLM 制备的钛合金零部件的力学性能与成形工艺参数有着密切关系， 工艺参数越合理，样件的致密度越高，其力学性能越好。 不合理的成形工艺参数会导致零件内部产生孔隙或裂纹，孔隙主要由于气泡和粉末凝固不良导致，而裂纹的形成原因主要是激光熔化后快速冷却产生的残余应力[3-4]，激光选区熔化材料后的快速冷却会使成形样件内部产生残余应力与不平衡的微观组织，这使得成形零件易产生裂纹、脆性断裂及其他不良影响[5-7]。 因此，优化成形工艺参数与寻找合适的热处理工艺参数是激光选区熔化钛合金课题中的重要工作，目前已有学者对工艺参数优化、力学性能及热处理进行了相关研究[8-9]。 本文将以致密度为目标进行工艺参数优化，结合热处理对显微组织、显微硬度及力学性能的影响进行研究，进而制备出致密度高、力学性能好的钛合金样件。

1 试验部分

1.1 试验材料与设备

试验使用的粉末采用Ti6Al4V 商业粉末，其粒径为15～53 μm，具有良好的力学性能、耐腐蚀性、生物性能，其化学成分见表1。打印钛合金所用设备为NCL-M2120 打印机，其激光器功率为500 W，光斑直径为 40 μm， 成形空间尺寸为 120 mm×120 mm×100 mm， 保护气体为氩气。 退火热处理采用SLZK1200-120 型3D 打印真空热处理炉，具有良好的真空度效果，避免了热处理样件在高温下发生氧化。 硬度测量采用HXS-1000AK 硬度测量仪。

表1 TiAl4V 合金粉末化学成分

1.2 试验方法

本文采用正交试验法，在不同激光功率P、扫描速度V 及扫描间距h 下制备尺寸10 mm×10 mm×5 mm 的块体样件， 设计的正交试验参数见表2，以致密度为考察目标求解最佳参数。……