Page 50 - 无损检测 2021年第六期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202106003

激光选区熔化增材制造 Ti-6Al-4V 钛合金的

超声检测

林立志 1 , 2 , 3 , 4 , 杨平华 1 , 2 , 3 , 4 , 韩 波 1 , 2 , 3 , 4 , 梁 菁 1 , 2 , 3 , 4
( 1. 中国航发北京航空材料研究院, 北京 100095 ; 2. 航空材料检测与评价北京市重点实验室, 北京 100095 ;

3. 中国航空发动机集团 材料检测与评价重点实验室, 北京 100095 ;

4. 材料检测与评价航空科技重点实验室, 北京 100095 )
摘 要:以激光选区熔化( SLM ) 增材制造钛合金( Ti-6Al-4V ) 材料为对象, 研究了不同方向的超

声波声速和底波衰减行为, 分析了超声检测方法对于 SLM 成形钛合金的检测能力; 针对超声检测异
常部位, 进行了工业 CT ( 计算机断层成像) 检测补充验证, 证明了超声检测的有效性。试验结果表明,
超声检测可检出 SLM 成形材料中的层状未熔合缺陷, 可为 SLM 成形材料的检测提供参考。
关键词:激光选区熔化; 超声检测; 声速; 超声衰减

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 06-0012-04

Ultrasonictestin g ofTi-6Al-4Vtitaniumallo ymaterialmanufacuredb y selectivelasermeltin g

LINLizhi 1 , 2 , 3 , 4 , YANGPin g hua 1 , 2 , 3 , 4 , HANBo 1 , 2 , 3 , 4 , LIANGJin g 1 , 2 , 3 , 4

( 1.AECCBei j in g InstituteofAeronauticalMaterials , Bei j in g100095 , China ;

2.Bei j in gKe yLaborator yofAeronauticalMaterialsTestin gandEvaluation , Bei j in g100095 , China ;

3.Ke yLaborator yofScienceandTechnolo gyonAeronauticalMaterialsTestin gandEvaluation ,

AeroEn g ineCor p orationofChina , Bei j in g100095 , China ;

4.AviationKe yLaborator yofScienceandTechnolo gyonMaterialsTestin gandEvaluation , Bei j in g100095 , China )

Abstract : Inthisp a p er , withthetitaniumallo y ( Ti-6Al-4V ) materialsmanufacturedb yselectivelasermeltin g

( SLM ) asresearchto p ic , thebehaviorsofultrasonicsoundvelocit yandbottom waveattenuationindifferent

formin gdirections werestudied ; theca p abilit yofultrasonictestin gforSLM titanium allo y wasanal y zed ; the

abnormalp artsofultrasonictestin g wereselectedforindustrial CT su pp lementar y verificationto p rovethe

effectivenessofultrasonictestin g .Thetestresultsshowthatultrasonictestin g candetectlaminarunfuseddefectsin

SLM materials , whichcanp rovideareferenceforthetestin gofSLM materials.

Ke ywords : selectivelasermeltin g ; ultrasonictestin g ; soundvelocit y ; ultrasonicattenuation
钛合金是 20 世纪 50 年代兴起并开始应用于航 接熔化金属粉末, 逐层叠加形成高性能的金属零部
空航天领域的重要金属材料, 具有质量小、 抗腐蚀性 件。该技术不受构件复杂程度的影响, 可直接制备
双相钛合金, 出具有形状复杂、 尺寸精度高、 组织结构致密、 性能
能好等优点。 Ti-6Al-4V 是一种 α+ β
具有良好 的 综 合 性 能, 是 使 用 较 广 泛 的 一 种 钛 合 稳定等特点的构件, 且后续加工量少, 在航空航天等
金 [ 1 ] 。 领域具有广阔的应用前景 [ 2-3 ] 。近年来, 该项技术发
激光选区熔化( SLM ) 技术利用高能束 激光直 展迅速, 已应用于某些飞机用钛合金结构件, 受到了
国内外的高度关注 [ 4-5 ] 。然而, 由于 SLM 技术的特
殊性, 基于 SLM 技 术 制 作 的 Ti-6Al-4V 钛 合 金 构
收稿日期: 2020-11-10
作者简介: 林立志( 1987- ), 女, 工程师, 主要从事超声检测工作 件在组织和缺陷特征上与传统锻件的不同, 因此必
通信作者: 林立志, linlizhi19872006@163.com 须针对 SLM 制件的特殊性开展无损检测研究 [ 6 ] 。
1
2

2021 年 第 43 卷 第 6 期
无损检测