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激光直接能量沉积制备多层复合材料 Ti-6Al-4V/Cp-Ti 合金
对于T型样品，热处理后裂纹扩展能量增加2倍（从约23 J增加到约46 J），这是由于裂纹起始能量和裂纹扩展能量重新结合，裂纹扩展能量增加所致。动态载荷图分析表明，热处理后，出现了尖锐的载荷点（视为裂纹起始载荷），下一个载荷峰值表征了新裂纹的起始，如图8a和8d所示。在层状材料中也观察到了类似的材料行为[30]。对样品的原始状态和退火状态进行比较，发现其他材料在热处理后形成了多个裂纹
Ti6Al4V 合金调制激光重熔
摘要：钛合金具有重量轻、强度高、耐热腐蚀等优点，但其优异的力学性能与其组织结构密切相关，在焊接、表面强化、修复等加工过程中需要采用创新的加工方式来保证晶体组织的细化，以满足强度提高、力学性能提高和整体强度提高的要求。通过对Ti-6Al-4V合金表面进行激光直接熔化，比较了连续激光与调制激光模式下熔池的差异。在相同功率下，激光熔池热影响区可缩小为连续激光的1/3。连续激光在高能量密度的作用下可以获得深熔池。不同的熔体穿透深度会导致拉伸性能变化很大。在高频（20 kHz）调制激光作用下可以获得高密度、细晶粒的熔池。包含重熔区的不同熔深深度之间的拉伸试样的力学性能与基体接近，研究结论可为激光重熔加工技术的开发提供技术支持。
激光粉末床熔合制备 Ti6Al4V 的力学性能：重点关注加工和微观结构参数对最终性能的影响
摘要：Ti6Al4V 合金具有高比机械性能、优异的耐腐蚀性和生物相容性等独特特性，是一种适用于各种工程应用的理想轻质结构金属。本文详细介绍了选择性激光熔化 Ti6Al4V 零件的机械性能，以及影响最终性能的主要加工和微观结构参数。通过将 Ti6Al4V 零件的微观结构特征与最终机械性能联系起来，提供基础知识，包括拉伸强度、拉伸应变、抗疲劳性、硬度和磨损性能。本文还对激光粉末床熔合与传统加工方法进行了比较。本文还批判性地讨论了成品 Ti6Al4V 零件中存在的缺陷及其对机械性能的影响。文献中的结果表明，当考虑植入物和航空航天应用标准的最低值时（例如 ASTM F136-13；ASTM F1108-14；AMS4930；AMS6932），典型的激光粉末床熔融 Ti6Al4V 拉伸性能（屈服强度 >900 MPa 和拉伸强度 >1000 MPa）是足够的。
研究镍添加剂对激光辅助增材制造 Ti-6Al-4V 晶粒细化和强度增强的内在机制
摘要 众所周知，晶粒细化剂可以调整微观结构并提高增材制造 (AM) 钛合金的机械性能。然而，Ni 添加对 AM 制造的 Ti-6Al-4V 合金的内在机制尚不十分清楚。这限制了它的工业应用。本研究系统地研究了 Ni 添加剂对激光辅助增材制造 (LAAM) 制造的 Ti-6Al-4V 合金的影响。结果表明，Ni 添加对 LAAM 制造的 Ti-6Al-4V 合金的微观结构演变产生三个关键影响。(a) Ni 添加剂显着细化了前 β 晶粒，这是由于凝固范围扩大所致。随着 Ni 添加量从 0 增加到 2.5 wt。%，原β晶粒的长轴长度和长宽比分别从1500 µ m和7减小到97.7 µ m和1.46。(b) Ni添加剂可以明显诱导球状α相的形成，这归因于β相和α相之间增强的浓度梯度。根据终止传质理论，这是球化驱动力。随着Ni添加量从0增加到2.5 wt，α板条的长宽比从4.14降低到2.79。%(c) Ni是一种众所周知的β稳定剂，它可以显著增加β相的体积分数。室温拉伸结果表明，随着 Ni 含量的增加，机械强度增加，伸长率几乎呈线性下降。使用改进的数学模型定量分析了强化机制。从结果可以看出，α 板条相和固溶体对本研究中 LAAM 构建的 Ti-6Al-4V-x Ni 合金的总屈服强度贡献最大。此外，随着 Ni 含量的增加，伸长率降低是由于大量固溶体 Ni 原子导致 β 相的变形能力下降。这些发现可以加速增材制造钛合金的开发。
通过退火热处理实现选择性激光熔化 Ti-6Al-4V 合金的致密化、定制微观结构和力学性能
1 华南理工大学机电与汽车工程学院，广州 510641；mewdlaser@scut.edu.cn (DW); 202020100649@mail.scut.edu.cn (HW); xjchan001@163.com (XC) 2 宁波大学冲击与安全工程教育部实验室，宁波 315211 3 攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室，攀枝花 617000；ludong_1786@163.com (DL); cgvermouth2022@163.com (XL) 4 四川省先进金属材料增材制造工程技术研究中心，成都先进金属材料产业技术研究院有限公司，成都 610300，中国 * 通讯作者：liuyang1@nbu.edu.cn (YL); cjhan@scut.edu.cn (CH)
通过多层激光粉末的定向能量沉积
节省时间和更快的综合企业可用性，这尤其是当今对快速市场推出的需求。与带有粉末床的添加过程不同，例如激光粉末床融合，可用于生产高度构图的几何形状，基于粉末喷嘴的基于粉末喷嘴的进程，例如激光定向能量沉积（DED-L），也称为激光金属沉积（LMD），可构成组合模型和构建率和构建率和高构建率和乘积和乘积和乘积和乘积。Ti - 6AL - 4V等钛合金在工业应用中广泛使用。由于其出色的机械函数，低密度以及出色的耐腐蚀性和生物相容性，因此它们在医疗和牙科应用中或飞机扇区中的金属组件中使用，例如在高温下在涡轮机工作中的压缩机叶片中应用。[2 - 4]取决于制造过程的条件以及最终的后热机械治疗的特征，Ti - 6AL - 4V可以具有不同的微结构特征，这显着影响其性质。[2]两个阶段α和β的先验β晶粒的形态和排列是这些特征的例子。deD-l分量的微结构主要是通过具有柱状形状的先验β晶粒来表征的。[4,5]常规钛合金中的两个极端排列的极端情况是层状微结构和e词微结构。两种类型的微观结构都可以具有两个阶段的细节和粗整体。[2,6]相位的大小（纤维或粗糙）及其排列（层层或等词）会影响机械性能。这些依赖性已被广泛研究，例如，关于强度，螺旋，蠕变和疲劳行为的已知。
Ti-6Al-4V多层薄壁激光直接沉积过程中应力场的时空演化
摘要：本研究旨在通过理论和实验研究来扩展对 3.2 mm 厚 Ti-6Al-4V 合金多层壁直接激光沉积 (DLD) 过程中应力场演变的理解水平。工艺条件接近于通过 DLD 方法生产大尺寸结构的条件，因此样品具有相同的热历史。开发了一种基于隐式有限元法的模拟程序，用于应力场演变的理论研究。通过使用实验获得的 DLD 处理的 Ti-6Al-4V 合金的温度相关力学性能，模拟的准确性显著提高。通过中子衍射实验测量了堆积中的残余应力场。使用平面应力方法和力-动量平衡确定了对测量应力具有决定性的无应力晶格参数。分析讨论了残余应力场不均匀性对实验测量精度和模拟过程有效性的影响。基于数值结果发现，全厚度应力分布的不均匀性在中心横截面达到最大值，而在堆积端部，应力分布几乎均匀。靠近基体的堆积端部主应力分量为拉应力。此外，计算出的等效塑性应变在堆积端部附近达到5.9%，此处沉积层已完成，而塑性应变实际上等于实验测量的DLD加工合金的延展性，即6.2%。通过力-动量平衡和平面应力方法获得的实验测得的残余应力略有不同。
Ti6Al4V 生物医学合金的激光熔化沉积增材制造：通过计算流体动力学和分析建模进行中观原位流场映射并进行实证检验
摘要：激光熔化沉积 (LMD) 近来因生产近净形零件和修复磨损部件而受到工业领域的关注。然而，LMD 在熔池动力学和流体流动分析方面仍未得到探索。在本研究中，计算流体动力学 (CFD) 和分析模型已经开发出来。流体体积和离散元建模的概念用于计算流体动力学 (CFD) 模拟。此外，设计了一个简化的数学模型，用于单层沉积，其中激光束衰减比是 LMD 工艺固有的。这两个模型都通过 Ti6Al4V 合金在 Ti6Al4V 基体上的单道沉积实验结果进行了验证。实验和建模之间有密切的相关性，只有一些偏差。此外，还设计了一种跟踪熔体流动和相关力的机制。模拟显示，由于同轴添加粉末颗粒，LMD 仅涉及传导模式熔体流动。在激光束前方，熔池呈现顺时针旋涡，而在激光点位置后方，则呈现逆时针旋涡。打印过程中，一些部分熔化的颗粒试图进入熔池，导致熔体材料内发生飞溅。在层沉积后确定了熔化状态、糊状区域（固体+液体混合物）和凝固区域。这项研究深入了解了 LMD 打印背景下的熔体流动动力学。
Ti-6al-4V晶格结构的电子束熔化
表2。晶格和相对密度的平均值。结构I II II III III尺寸[mm] 4 7 10 4 7 10 4 7 10 M Latt [G] 5.832 3.139 2.018 12.016 7.512 6.806 10.298 9.697 9.697 8.887 8.887 /S 24.615 V * [mm 3] 1319.532 710.180 456.661 2718.602 1699.622 1539.869 2329.839 2193.841 2010.583
比较5级和23级TI6AL4V的机械性能用于电线 - ARC添加剂制造
Wire-Arc添加剂制造（WAAM）是一种定向 - 能源沉积技术，它使用电弧焊接程序生产计算机辅助设计的零件，例如三维印刷金属组件。添加剂制造的挑战是各向异性。间质元素在不同等级的TI6AL4V的机械性能中起重要作用。在这项研究中，比较了该应用的5级和23级Ti6al4v的机械性能。在不同方向（水平和垂直）和不同位置（顶部和底部）的WAAM生产的TI6AL4V壁上提取样品。样品进行光学显微镜和拉伸和硬度测试。5级TI6AL4V样品的强度更大，硬度更大，延展性较低，这是由于间质元素含量较高的23级。底部样品的强度高于顶部样品，这归因于制造过程中的热循环，从而产生不同的微观结构。