柴如霞，吕俊霞，谢 强，RIZWAN Muhammad，张跃飞，张 泽

(1.北京工业大学材料与制造学部，北京 100124；2.浙江大学材料科学与工程学院，杭州 310027)

0 引 言

激光直接熔化沉积(Laser Melting Deposition，LMD)技术是一种典型的金属增材制造工艺，该工艺将叠层叠加原理与激光熔覆技术有机结合起来，采用激光同轴送粉的方式将金属粉末送入熔池，以激光为加工热源，层层熔化金属粉末堆积形成工件[1]，其优势在于无需任何加工磨具就可直接生产出任意形状的零件，生产周期短且材料利用率高。TA15合金作为一种高铝当量的近α型钛合金，在500 ℃以下具有良好的塑性、热稳定性以及抗蠕变性能，目前已广泛应用在航空航天工业中[2-3]。TA15合金在高温下的物相为体心立方β相，当温度降低到β相转变点931.5 ℃以下时，β相转变为同素异构的低温密排六方α相。在LMD过程中，TA15合金会经历快速熔化和快速凝固过程，同时层层堆积使该合金经历反复热循环，因此室温组织中除α相外，还会有少量残余β相存在，体积分数不足10%[4]。β相的生长方向除受其金属学织构取向性影响外，还受热散方向影响，所以室温下通常观察到沿堆积方向生长的柱状晶组织[5]。LMD TA15合金的晶粒细小且分布均匀，因而具有优良的抗蠕变和抗疲劳性能。

TA15合金主要应用于航空航天工业中承力框、壁板、承载梁等复杂结构件中，这些结构件不仅受力复杂，而且在服役过程中承受的温度也较高，而合金在高温下的微观结构直接影响成形件的使用性能和服役寿命，因而研究LMD TA15合金在高温下的组织演变和断裂机制具有重要意义。……