水下激光增材钛基复合材料

水下修复强韧兼备

通过丝粉共送与微排水装置，在水下原位制备出无缺陷的(TiB+TiC)/Ti-6Al-4V复合材料，解决了水下激光增材制造中熔体传递不稳定和粉末利用率低的难题。

Lin, Zheng · Hua, Zhijia · Chuncheng, Zhai · Mi, Gaoyang

Journal of Materials Processing Technology 2026

参数信息

屈服强度提升

22.8 %

α-Ti晶粒尺寸

8 μm

延伸率

2.15 %

稳定局部干区条件

0.73 Q1 + 117.3

技术优势

水下能造

双气流微排水装置在Q2≥0.73Q1+117.3时形成稳定局部干区，无需整体排水即可进行激光沉积。

强韧兼得

添加B4C后，晶粒细化至8 μm，屈服强度提升22.8%，延伸率仍保持2.15%。

粉末不浪费

丝粉共送同时发挥送丝高利用率和送粉成分可控的优势，弥补了单一送粉/送丝的不足。

应用场景

• 海洋结构修复：原位修复海洋平台、海底管道等结构件，免去排水作业。
• 金属基复合材料增材制造：通过丝粉共送制备陶瓷增强钛基复合材料，实现成分精准调控。
• 钛合金构件：制造/修复高强钛合金构件，晶粒细化提升力学性能。
• 水下激光加工：提供稳定的水下局部干区，支持激光沉积过程。