钛合金多层多道电弧增材制造成形特性研究

采用Ti6321A焊丝进行电弧增材制造,研究层与层、道与道之间的金相关系,表征多层多道增材组织特征,分析其对性能的影响规律.结果 发现,交错式堆积方式获得的增材制造部件,成形良好,内部无缺陷.终道熔敷层,晶粒较为粗大,最后形成贯穿上下2层焊缝的柱状晶,内部主要为针状马氏体和残余β相;中部存在层间和道间2种位置结构,其中层间交界组织受到3次热循环,柱状晶被破碎,晶粒趋向于等轴晶,而且α相含量增多;而层间填充部分,由于冷却速度较快,高温停留时间较短,形成细小密集的魏氏组织;道间出现了较为明显的晶粒尺寸差异,这与道问温度过高、熔敷层表面出现凹坑、在2次填充时出现不同熔敷层“混层”现象有关.基板与增材界面热输入小,晶粒较为细小,同时由于后热作用晶粒得到一定程度的破碎,趋向于等轴化,而且进一步降低了界面处的应力水平.拉伸试验结果显示,增材制造材料的平均抗拉强度为870 MPa,断后伸长率为13.3％,上下2层增材制造的材料均匀性较好,没有上下层的明显差异,表现出稳定的力学性能.