【摘 要】
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TB6钛合金是加工制造航空重要结构件的主要材料,如框梁结构、腹鳍接头及起落架等零部件,但其工艺性能较差,切削加工困难,而热加工易吸氢、吸氧影响材料的综合力学性能。本文针对这类问题,开展了TB6钛合金激光沉积制造工艺优化、组织演变、力学性能分析、组织对力学性能影响机制等研究,实现了激光沉积制造TB6钛合金在合理工艺条件下的组织与性能的调控。具体结论如下。激光功率对试样成形性和组织影响较大,沉积层间的
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TB6钛合金是加工制造航空重要结构件的主要材料,如框梁结构、腹鳍接头及起落架等零部件,但其工艺性能较差,切削加工困难,而热加工易吸氢、吸氧影响材料的综合力学性能。本文针对这类问题,开展了TB6钛合金激光沉积制造工艺优化、组织演变、力学性能分析、组织对力学性能影响机制等研究,实现了激光沉积制造TB6钛合金在合理工艺条件下的组织与性能的调控。具体结论如下。激光功率对试样成形性和组织影响较大,沉积层间的温度波动导致初生α相（αp）尺寸变化,形成不同衬度层带分布现象,各衬度层显微硬度随高度增加而减小,沉积态试样的强度略低于锻件,而延伸率高41.2%,其断裂方式同时包含脆性和韧性断裂。受激光沉积过程热梯度影响,原始β晶粒形状和各方向αp相形貌不一,力学性能呈各向异性现象,搭接方向（X）强度与硬度相比沉积方向（Z）更高,而延伸率与之相反。后热处理使激光沉积制造试样的力学性能改变,各向异性程度降低。低温退火处理对组织、力学性能及各向异性影响较小,高温退火处理后αp相体积分数降低,αp相由细长状向短棒状过渡,强度与显微硬度相比沉积态降低,而延伸率则升高,断口呈韧性断裂,两方向αp相尺寸差异减小,各向异性降低;固溶时效处理析出细小、致密的次生α相（αs）,使试样强化机制发生彻底改变,强度大幅提高,相比沉积态,低温固溶时效试样抗拉强度提高12.3%,高温固溶时效试样提高30.4%,但其延伸率仅为3.2%,呈脆性断裂。αs相无明显的择优析出生长,各向异性趋于消除。
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