层间搅拌摩擦LDED钛合金

强塑协同提升

一种通过层间搅拌摩擦加工辅助激光定向能量沉积制备的Ti–6Al–4V合金，在保持超细晶组织的同时实现了强度与塑性的协同提升。

Xie, Han · 周思羽 · Guan, Baosheng · Ren, Yuhang · 孙中刚 · Dai, Guoqing · 杨光

Virtual and Physical Prototyping 2025

参数信息

平均晶粒尺寸

5.04 μm

极限抗拉强度

974.8 MPa

延伸率

20.4 %

熔池直径

φ1.5 mm

技术优势

强度塑性同时高

混合增材制造样品具有超细晶组织（平均晶粒尺寸5.04 μm），在保持高强度的同时获得了约20.4%的延伸率。

组织热稳定性好

混合区在后续热循环中保持超细晶组织，避免了晶粒粗化，从而维持力学性能。

晶粒显著细化

与L-DED的近等轴晶（约333 μm）相比，混合区晶粒细化至5.04 μm，提高了材料强度。

应用场景

• 钛合金增材制造：用层间FSP细化晶粒，直接制备高性能钛合金构件。
• 航空钛合金部件：同时提高强度与塑性，满足航空部件对损伤容限的要求。
• 高性能钛合金：通过细化组织获得强塑协同，提升材料综合力学性能。
• 增材修复：在修复区域引入FSP，改善组织并恢复力学性能。