激光多层熔覆沉积预混合Ti xAl yV合金粉末在熔池中的熔化与偏析行为

研究了混合元素法激光立体成形(LSF)钛合金,结合激光熔池内粉末颗粒熔化时间的计算以及熔池固液界面运动分析,揭示了混合元素法激光立体成形熔覆层内未熔粉末颗粒的形成机理,即元素粉末颗粒进入激光熔池内的“不熔区”是导致合金熔覆层内产生未熔粉末颗粒的根本原因。熔覆材料为球形时,未熔粉末颗粒呈“月牙”形或球形,实验观察结果与理论分析吻合很好。进一步研究了Ti-xAl-yV合金熔覆层内成分偏析带的形貌特征及产生条件:元素V含量较高时,Ti-xAl-yV合金熔覆层内易产生规律分布的成分偏析带,这是由于激光熔池内固液界面前沿熔体流动速度过低、合金化不充分而导致的。通过控制粉末输送参数、粉末性质参数和成形工艺