激光再制造边部减薄Ti-6Al-4V叶片覆层与界面性能控制
来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第7期
论文作者：任维彬 薛亚平 周金宇 雷卫宁 曹赛男
文章页码：2400 - 2406
关键词：激光再制造;Ti-6Al-4V;界面性能;叶片;
摘 要：针对强气流与烟气腐蚀易造成Ti-6Al-4V叶片减薄、再制造覆层与界面性能下降的难题,优选与Ti-6Al-4V叶片匹配度高、成形性良好的同种合金,通过元素匹配对比、能量传散规律分析、金相组织评价、再制造成形试验以及基本力学性能验证等方法,开展该类边部减薄叶片再制造覆层与界面性能控制研究。结果表明:覆层Ti元素质量分数约为80%,Al元素为3.9%～5.5%,V元素为3.0%～3.5%,上述主要元素含量与基体基本一致;界面处以初始等轴α相、部分片状β相以及β相晶界上析出的少量针状α′马氏体构成的网篮结构为主,部分细化和分化的β相颗粒呈弥散分布,对网篮组织晶界具有钉扎作用;覆层硬度(HV0.1)为3150～3517MPa,为基体硬度的93%～104%,与基体匹配度良好;覆层摩擦系数在1与3 Hz加载频率下分别为0.22～0.35与0.32～0.62,低于TC4叶片基体。该研究在实现边部减薄Ti-6Al-4V叶片再制造良好成形的同时,验证了相关工艺及方法对覆层及界面性能调控的有效性。
任维彬1，薛亚平1,2，周金宇1，雷卫宁1，曹赛男2
1. 江苏理工学院2. 江苏省3D打印装备及应用技术重点建设实验室
摘 要：针对强气流与烟气腐蚀易造成Ti-6Al-4V叶片减薄、再制造覆层与界面性能下降的难题,优选与Ti-6Al-4V叶片匹配度高、成形性良好的同种合金,通过元素匹配对比、能量传散规律分析、金相组织评价、再制造成形试验以及基本力学性能验证等方法,开展该类边部减薄叶片再制造覆层与界面性能控制研究。结果表明:覆层Ti元素质量分数约为80%,Al元素为3.9%～5.5%,V元素为3.0%～3.5%,上述主要元素含量与基体基本一致;界面处以初始等轴α相、部分片状β相以及β相晶界上析出的少量针状α′马氏体构成的网篮结构为主,部分细化和分化的β相颗粒呈弥散分布,对网篮组织晶界具有钉扎作用;覆层硬度(HV0.1)为3150～3517MPa,为基体硬度的93%～104%,与基体匹配度良好;覆层摩擦系数在1与3 Hz加载频率下分别为0.22～0.35与0.32～0.62,低于TC4叶片基体。该研究在实现边部减薄Ti-6Al-4V叶片再制造良好成形的同时,验证了相关工艺及方法对覆层及界面性能调控的有效性。
关键词：激光再制造;Ti-6Al-4V;界面性能;叶片;
