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EIGA法制备TA17合金粉末的激光增材适应性研究

2021-11-06叶义海芦丽莉陈家豪

材料科学与工艺 2021年5期

付 超,叶义海,陶 涛,芦丽莉,敬 星, 陈家豪

(中国核动力研究设计院,成都 610213)

钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好等特点,被广泛应用于航空航天、生物医疗等领域[1-2]。近年来,以TC4合金为代表的一系列钛合金以极佳的增材制造性能被广泛应用于金属增材制造领域。在金属增材制造技术中,获得优异的原材料粉末是保障增材制造质量最核心的要素之一[3-4]。其中,粉末成分、粒度、形貌、球形度及其对增材制造工艺的适应性都对增材制造产品的性能起着决定性的影响[5-7]。因此,应用先进的粉末制备工艺获得高质量粉末受到研究人员的广泛关注。目前,气雾化法是制备金属合金粉末的主要发展方向,电极感应熔炼气雾化法(Electrode Induction Gas Atomization,EIGA)采用无坩埚感应熔炼,在制粉过程中不会发生掺杂,适合用于制备对N、H、O等关键非金属元素含量要求严格的金属粉末[6]。

目前,研究人员利用EIGA法成功制备了大量金属粉末。其中,针对钛合金的研究主要为TC4和TA15等常用于激光增材制造的合金[8-15]。魏明炜等人[10]利用EIGA法成功制备了TA15合金粉末,并通过实验证实该粉末具有优异的3D打印性能。陈岁元等人[15]利用EIGA法成功制备了TC4合金粉末,该粉末被证实适用于激光增材制造。TA17是一种Ti-Al-V系近α相钛合金,目前主要的应用场景为核动力关键设备,应用形式为锻件或板材,尚未见TA17合金粉末的相关研究报道[16-17]。

本文以TA17合金为研究对象,利用EIGA法制备了不同粒度规格的合金粉末,并对其成分、形貌以及球形度进行了分析。……

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