电子束熔化3D打印钛铝复杂结构件
TiAl基合金具有密度小、比强度高、模量高、抗高温氧化等特点，比镍基高温合金轻50%左右。
电子束熔炼金属3D 打印电子束成形技术作为制备TiAl基合金材料的一种新型、最先进的成形方法，被认为是成形TiAl基合金材料的最佳选择，其独特的微区熔炼、循环热处理、快速凝固等工艺优势，克服了铸造、铸锭冶金、粉末冶金中组织粗大、凝固组织疏松等问题，由于其自身特点，给电子束成形工艺带来了巨大的技术挑战。
2021年3月，出现塌粉（吹粉）、层间结合力不足、挥发性有机物等技术难点，铝解决了TiAl合金电子束成形过程中出现的组织缺陷、致密度低、零件横纵向组织性能不均匀等问题。
电子束熔化3D打印技术制备大尺寸复杂结构件工艺参数优化升级，针对性调控材料不同高度微观组织演变，通过工艺参数及打印条件的修改，成功成形Ø110mm×66mm高致密、无裂纹的Ti-48Al-2Cr-2Nb增压器涡轮，在钛铝复杂结构件成形方面取得新突破。同时，通过优化扫描路径和束斑聚焦，攻克了薄壁曲面过渡件成形工艺难题。
电子束粉末瞬间爆裂
通过预热工艺的优化升级，成功打印出不同高度下性能一致的高尺寸测试棒
电子束3D打印高度90mm Ti-48Al-2Cr-2Nb拉伸试验棒
经过后期组织调节后，Ti-48Al-2Cr-2Nb试件横、纵向组织更加均匀，致密度可达99.6%以上，下表为横、纵向试棒平均力学性能。
| 温度 | 屈服强度 | 抗拉强度 | 伸长率 |
| 650℃ | ≥410 | ≥500 | ≥1.2 |
| 室温 | ≥430 | ≥510 | ≥1.8 |
电子束打印Ti-48Al-2Cr-2Nb粉末力学性能
电子束成型 Ø110mm×66mm Ti-48Al-2Cr-2Nb合金涡轮增压器
电子束3D打印高度90mm Ti-48Al-2Cr-2Nb拉伸试验棒
据悉，GE航空集团官方宣布，GE9XFAA发动机已获得美国联邦航空管理局（FAA）的认证，该发动机拥有300多个增材制造零件，其中采用电子束选区熔化技术形成的钛铝低压涡轮叶片就是其中之一。
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发布时间：2023-11-17