激光3 D打印TC4钛合金工件根部裂纹成因分析

• 作者: 于治水 刘延辉 孙靖 朱小刚 李崇桂 王联凤 瞿伟成 程灵钰 郭立杰
• 来源期刊: 理化检验-物理分册
• 学科: 工学
• 关键词: TC4 钛合金 激光3D打印 裂纹 缺陷 残余应力 预热温度
• 年，卷（期）: 2016,（10）
• 所属期刊栏目: 专题报道(3D 打印)
• 页码范围: 682-685
• 页数: 4页
• 分类号: TG456.7
• 字数: 3171字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11973/lhjy-wl201610002

摘要

激光3 D打印TC4钛合金工件的根部出现了裂纹。通过分析裂纹的微观特征以及工件的残余应力，分析了裂纹产生的主要原因。结果表明：以高速、微层、微区连续熔凝为特征的激光3 D打印，其热输入量较小，打印层对已成型层的退火作用小，导致激光3 D打印TC4钛合金工件外表面出现严重的拉应力，最大值达到了640 MPa；同时3D打印过程中存在的飞溅、咬边和熔道不连续等缺陷，会影响下一层铺粉厚度和密度的均匀性，导致微观缺陷的产生，或使得打印工件的性能在微观上不均匀；微观分析显示，裂纹起源和终止于微缺陷处，在扩展过程中有向微缺陷处发展的特征；预热温度不够、严重的残余拉应力、微观缺陷或性能不均匀的共同作用，是导致激光3D打印TC4钛合金工件根部出现裂纹的主要原因。