激光熔池同步送进混合元素粉末的合金化机理

激光立体成形技术是近年发展起来的一项先进制造技术，能够实现具有复杂结构零件的无模具、快速、全致密近终成形。通过将构成合金的各元素粉末，或某些元素粉末和中间合金粉末预混合后送入激光熔池，在运动熔池中合金化，进而通过多层激光熔覆沉积，实现合金的单一成分或梯度成分激光直接沉积，这就使得激光立体成形件的合金成分－组织性能的柔性化设计成为可能。本项目针对混合元素粉末激光立体成形开展研究，采用实时监测和数值计算相结合的方法，在获得气粉两相流场、熔池温度场和流场描述的基础上，揭示元素粉末在运动熔池中的合金化机理，研究激光立体成形元素粉末合金成分均匀可控制的影响因素及作用机制，以期获得合金成分均匀、可控的激光立体成形Ti-6Al-4V合金。在此基础上研究Ti-xAl-yV合金的凝固组织、微观相结构形成机理和演化规律。为激光立体成形合金设计、柔性化制备奠定材料科学基础。