气体捕捉法制备泡沫Ti-6Al-4V三明治结构与性能评价

王哲磊^1,2，王耀奇^1,3,4，侯红亮^1,3,4，任学平²

1. 北京航空制造工程研究所2. 北京科技大学材料科学与工程学院3. 数字化塑性成形技术及装备北京市重点实验室4. 塑性成形技术航空科技重点实验室

摘 要：基于气体捕捉法制备泡沫钛三明治结构工艺,对以钢包套+Ti-6Al-4V板+Ti-6Al-4V粉的封装工艺制备的泡沫Ti-6Al-4V三明治结构预制坯进行了900℃下不同变形量的轧制,并进行了950℃/10h的等温发泡。通过SEM对不同状态的三明治结构芯部孔洞状态进行观察和测量,探究了轧制变形量对泡沫Ti-6Al-4V三明治结构预制坯等温发泡行为的影响。结果表明:轧制主要是以沿轧制方向拉长孔洞和增加孔洞连通的方式影响泡沫Ti-6Al-4V三明治结构芯部,且轧制变形量越大越严重,但对孔洞内壁形态及孔洞在垂直于轧向平面内的形态未产生影响。当预制坯轧制变形量为80%时,经等温发泡成功制备了面板厚度为362μm,芯部孔隙率达到40%的泡沫Ti-6Al-4V三明治结构,其在高应变速率下抗压强度达到824.8 MPa,400℃下热导率仅为致密金属的52.8%。

关键词：泡沫Ti-6Al-4V;气体捕捉法;三明治结构;孔洞结构;