LPBF态TC4钛合金

激光焊接接头

与轧制态TC4的激光焊接对比，揭示LPBF态晶粒更细更均匀，但焊接接头强度较低，主要由孔隙率升高和晶粒粗化导致。

Cheng, Liu · 楼铭 · Zhang, Bowen · Zixuan, Chen · Qiyao, Yan · Li, Yongbing · 马运五

Journal of Materials Research and Technology 2025

参数信息

晶粒尺寸（顶部）

6.9 μm

晶粒尺寸（底部）

7.2 μm

拉伸强度

6200 N

拉伸强度

5230 N

技术优势

晶粒细且均匀

LPBF态冷却速率较慢，晶粒尺寸顶部6.9 μm、底部7.2 μm，比轧制态的粗大定向柱状晶更均匀，有利于各向同性。

工艺敏感性

LPBFed-LPBFed组合对激光功率和芯环比的变化最敏感，因此可以通过调节参数大范围调控焊缝成形和组织。

强度可达

虽然LPBF-LPBF组合强度最低（5230 N），但轧制-轧制组合可达6200 N，表明通过合理选材和工艺可满足结构承载需求。

应用场景

• 激光焊接：利用可调模式激光焊接工艺优化接头强度，代替传统单一焊接参数方案。
• 增材制造：用于指导LPBF钛合金构件的焊接工艺选择，减少试错成本。
• 航空航天材料：为航空航天钛合金混合结构焊接提供数据支撑，确保可靠性。
• 钛合金：揭示轧制态与LPBF态TC4焊接组织差异，帮助选材与性能预测。