无极4正规的吗_粉末冶金制造技术颠覆了传统工艺的制造模式!

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据美国《Advanced Materials & Processes》期刊2014年第2期报道]由于采用传统工艺制造钛合金零件成本高,包括增材制造技术在内的粉末冶金(PM)等钛合金构件低成本制造技术研究日益活跃。《Additive Manufacturing of Titanium Alloys》一文对钛合金Ti-6Al-4V增材制造技术在航天航空工业等领域的最新进展进行了总结。

首先,对金属粉末冶金工艺(www.zcmim.com)的类别及特点进行了分析。依据美国试验材料学会(ASTM)定义,金属增材制造技术分为定向能量沉积(DED)和粉末熔覆(PBF)两类。定向能量沉积技术有直接金属沉积技术(DMD)、激光近净成形技术(LENS)、直接制造技术(DM)等。粉末熔覆技术有选择性激光烧结技术(SLS)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、选择性激光熔融技术(SLM)、电子束熔融技术(EBM)、激光快速成形技术等。

其次,对金属增材制造技术的最新应用进展进行了总结。大多数金属增材制造零件需要进行精加工处理。定向能量沉积技术可用于全功能钛合金新零件的制造、涂层制备、再制造以及受损零件的修复等。随后,对增材制造钛合金Ti-6Al-4V零件的微观组织及力学性能进行了分析。与传统加工工艺(铸造、锻造以及锻造退火)制造的材料相比,采用DMD、LENS、DMLS、EBM等技术制造的材料屈服强度和抗拉强度更高或相当,采用DMD、LENS、DMLS等激光增材制造技术制造的材料由于马氏体的形成而韧性较差些。

但是,材料的韧性可以通过后续的热等静压处理(HIP)或热处理加以改善。例如,直接金属激光烧结技术(DMLS)制造的零件抗拉强度超过了1200兆帕,而传统工艺制造的零件抗拉强度则不到900兆帕。与激光增材制造的Ti-6Al-4V相比,EBM技术制造的Ti-6Al-4V由于残余应力较低而韧性更好。与传统加工工艺(铸造、锻造)制造的材料相比,增材制造的Ti-6Al-4V疲劳强度相近。可见,与传统工艺制造的钛合金零件相比,增材制造钛合金零件的力学性能更好或相当。

最后,对增材制造技术的经济优势进行了论述。通过优化设计,增材制造技术可实现零件减重和降低制造成本,经济效益显著,将对航天航空工业的发展产生重要影响。零件减重比较典型的例子就是商业客机的座椅安全带扣的制造。

通过大量的有限元分析改进了该空心结构件的设计,确保该结构件具有足够的抗冲击强度;随后,通过DMLS技术制造Ti-6Al-4V座椅安全带扣,比传统的钢制安全带扣减重85g,减重率55%。另外,橡树岭国家实验室(ORNL)利用电子束熔融技术制造了联合攻击战斗机(JSF)发动机Ti-6Al-4V放气泄露检查(BALD)支架,成本大约可节省50%。在维修方面,直接金属沉积技术修复航天航空钛合金零部件可节省成本60~80%。

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