与激光增材制造技术相比,电子束选区熔化成形技术(SEBM)是在高真空环境下成形,具有能量密度高,扫描速度快,粉床温度可控,成形构件应力小等优点,非常适合难熔稀有金属零件的快速制造。但是成形零件时逐点扫描逐层累加制成,如何保证零件内部组织性能的一致性是关键之一。目前有关粉床电子束成形钛合金的文献报道中,样品高度尺寸均在几十毫米左右,关于较大尺寸样品沿高度方向(电子束成形方向)的性能研究却很少涉及。本文对Arca A2成形制备较大零件时的随炉试样(φ12mm×300mm高),以及对该试样进行热等静压(HIP)处理,对比研究沉积态和热等静压态的组织性能。研究结果发现沉积态样品的密度为4.388g/cm~3,达到了理论密度的99%。沉积态样品在纵向呈现比较粗大的初生β柱状晶,平行于沉积方向。样品下部的原始β柱状晶的尺寸略大于样品上部的柱状晶尺寸。原始β柱状晶晶粒粗大,晶粒内部的亚结构非常细小,样品上部的α片层厚度约为1.15μm,中部的α片层厚度约为1.O0μm,样品下部的α片层约为0.79μm。沉积态样品的上部具有很高的断面收缩率,达到了 52%,样品中部和下部的断面收缩率分别为39%和34%。热等静压处理之后,样品的密度有所提高,达到了理论密度的99.9%,样品内部的缺陷得到消除,上部、中部和下部的组织均匀。热等静压后的α片层相对于沉积态有很大程度的长大,样品上部的α片厚度约为4.93μm,样品下部的α片厚度约为4.56μm,α片层厚度约为沉积态的5倍,由于α片层有所长大,屈服强度和抗拉强度降低了约10%左右。样品上部的断裂伸长率和断面收缩率只增加了约1%,而样品中部和下部的约增加了 40%左右。SEBM成形样品上部和下部组织的不均匀直接影响性能的一致性,且通过热等静压处理样品组织和性能趋于一致,因此本文对SEBM成形工艺的改善以及如何提高SEBM成形零件的稳定性具有重要的意义。