文 献 综 述

1引言

当前，EBSM技术所展现的技术优势已经在很多领域得到了广泛的认可，吸引了诸如美国GE、NASA、橡树岭国家实验室等一批知名企业和研究机构的关注，并且投入了大量的人力物力来进行研究和开发，制备的零件主要包括复杂Ti-6Al-4V 零件、脆性金属间化合物TiAl 基零件及多孔性零件，并且已经在生物医疗、航空航天等领域取得一定的应用和进展。

电子束选区熔化（Electron beam selective melting，EBSM） 是一种利用电子束扫描、熔化金属粉末逐层制造三维实体零件的增材制造技术。近年来，EBSM技术已经成功应用于多种材料的增材制造。本次研究专注于提出一种能够利用两种粉末材料成形梯度结构的EBSM工艺。采用基于振动的粉末供给方法，以此来实现两种粉末材料独立供给并混合。采用开发的双金属EBSM工艺成功制备了Ti6Al4V/Ti47Al2Cr2Nb梯度结构，并且研究了该梯度结构的微观组织和化学成分。结果显示，梯度结构的截面厚度约300μm，且没有裂纹，化学成分在界面处呈阶梯式变化。

TC4是属于热处理强化下得到的钛合金，它具有较好的焊接性能、薄板成型性能和锻造性能，可以用于制造喷气发动机压缩机叶片、叶轮等。其他如起落架轮和结构件、紧固件、支架、飞机附件、框架、桁条结构、管道等，应用非常广泛。此外，TC4合金是一种(a p)型钛合金，其综合性能优良，塑性和冲击韧性十分高，因而，在航空航天、船舶、化工及常规兵器等领域也得到非常广泛的应用。

2 钛合金的概述

　 钛及其合金具有耐高温、耐腐蚀、比强度高、性能稳定等特点。而钛合金精铸件除了具有上述特点之外, 同时还具有尺寸精度高、表面质量好、近净成形、加工量少或无加工量、生产效率高等多个优点。应用钛精铸件可极大的提高构件的性能和质量, 并降低成本、减少质量、提高材料利用率等。经热等静压 热处理后, 钛合金铸件性能甚至可接近于退火的钛合金锻件性能。因此钛合金精铸件广泛应用于船舶、航空、航天、体育、医疗、化工、冶金、能源等各个领域。

2.1 我国钛合金铸造技术的研究进展及应用

我国的钛精铸技术起步于20世纪60年代, 是借鉴和引进国外技术发展起来的。通过40多年的开发和应用, 我国在钛精铸件的成形技术方面已取得了巨大发展, 研制能力大幅度提高, 中小型铸件的研制技术已达到了国际先进水平, 大型复杂精铸件的研制技术也日趋成熟, 已能够生产出最大1 000 mm 的大型薄壁复杂铸件。目前国内已有单位和科技人员开始开发更大尺寸的钛精铸件。这些铸件的发展和应用为我国装备结构的设计和优化提供了良好的技术基础, 在我国装备制造业的发展中起到了重要作用, 对于新工艺、新技术、新装备的开发也具有重要意义。