Электронно-лучевая плавка 3D-печать титана, алюминия, сложных структурных деталей
Сплав на основе TiAl обладает такими характеристиками, как низкая плотность, высокая удельная прочность, высокий модуль, стойкость к высокотемпературному окислению и т. д., он примерно на 50% легче суперсплава на основе никеля.
Электронно-лучевая плавка металла 3D-печать Технология получения сплавов на основе TiAl, являющаяся новым и наиболее передовым методом формования, считается наилучшим выбором для формования сплавов на основе TiAl благодаря уникальным микрозонной плавке, циклической термообработке, быстрой кристаллизации и другим технологическим преимуществам. Она позволяет преодолеть проблемы, связанные с грубой структурой и рыхлой кристаллизационной структурой в литье, слитковой и порошковой металлургии. В силу своих особенностей она создает значительные технические сложности для процесса электронно-лучевой формовки.
В марте 2021 года были выявлены технические проблемы, такие как разрушение порошка (выдувание порошка), недостаточное межслоевое сцепление, улетучивание алюминийВ процессе электронно-лучевой формовки сплава TiAl были решены проблемы низкой плотности, неравномерной поперечной и продольной структуры деталей.
Оптимизация и совершенствование технологических параметров изготовления крупногабаритных сложных конструкционных деталей с использованием технологии электронно-лучевой плавки на 3D-принтере, целенаправленное управление эволюцией микроструктуры материалов на разных высотах, а также изменение технологических параметров и условий печати позволили успешно сформировать высокоплотную и безтрещинную турбину нагнетателя Ti-48Al-2Cr-2Nb размером Ø110 мм × 66 мм. Достигнуты новые прорывы в производстве сложных конструкционных деталей из титана и алюминия. Кроме того, благодаря оптимизации траектории сканирования и фокусировки луча удалось преодолеть трудности в процессе формования тонкостенных криволинейных переходных деталей.
Электронно-лучевой порошок мгновенно взрывается
Благодаря оптимизации и модернизации процесса предварительного нагрева удалось успешно напечатать испытательный стержень большого размера с одинаковыми характеристиками на разных высотах.
Электронно-лучевая 3D-печать, высота 90 мм, стержень для испытания на растяжение из сплава Ti-48Al-2Cr-2Nb
После поздней регулировки ткани поперечная и продольная микроструктура образца Ti-48Al-2Cr-2Nb стала более однородной, а плотность могла достигать более 99,6%. В следующей таблице представлены средние механические свойства поперечного и продольного испытательного образца.
| Температура | Предел текучести | Предел прочности | Скорость удлинения |
| 650°С | ≥410 | ≥500 | ≥1,2 |
| Комнатная температура | ≥430 | ≥510 | ≥1,8 |
Механические свойства порошка Ti-48Al-2Cr-2Nb, напечатанного с помощью электронно-лучевой технологии
Турбокомпрессор из сплава Ti-48Al-2Cr-2Nb, формованный электронным лучом, Ø110 мм×66 мм
Электронно-лучевая 3D-печать, высота 90 мм, стержень для испытания на растяжение из сплава Ti-48Al-2Cr-2Nb
Сообщается, что компания GE Aviation официально объявила о том, что двигатель GE9XFAA сертифицирован Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA). В состав двигателя входит более 300 деталей, изготовленных методом аддитивного производства, одной из которых является титано-алюминиевая лопатка турбины низкого давления, изготовленная с помощью технологии селективной электронно-лучевой плавки.
Больше ресурсов
МИМ-литье под давлением металла⎮Решение для услуг порошковой металлургии⎮О нас
Время публикации: 17 ноября 2023 г.