激光增材制造鈦合金構(gòu)件的化學(xué)拋光工藝研究*

李曉丹，李建中，倪家強(qiáng)，張英偉

（1. 航空工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，沈陽(yáng) 110034； 2. 東北大學(xué)冶金學(xué)院，沈陽(yáng) 110024）

激光增材制造技術(shù)在快速成形技術(shù)“離散+堆積”思想的基礎(chǔ)上通過(guò)多層熔覆擴(kuò)展到整個(gè)三維實(shí)體零件，實(shí)現(xiàn)了具有高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)致密金屬零件的快速無(wú)模成形，已被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，用來(lái)制造難以通過(guò)傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的復(fù)雜構(gòu)件[1–2]。然而，隨著航空航天領(lǐng)域?qū)︹伜辖鸨砻尜|(zhì)量要求的不斷提高，激光選區(qū)熔化制件表面質(zhì)量的局限制約了其工程化應(yīng)用，如何提升鈦合金制件表面質(zhì)量，成為目前鈦合金增材制造行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的方向。

鈦合金的切削性能差，基體表面容易生成氧化膜，通常對(duì)于形狀規(guī)則的鈦合金工件，采用一般的機(jī)械拋光法對(duì)其進(jìn)行表面拋光即可，而對(duì)于含有彎曲管道、深孔或不同直徑內(nèi)流道的異形鈦合金工件，采用傳統(tǒng)處理方法難以滿足其日常需要，選用化學(xué)拋光技術(shù)則更為簡(jiǎn)便高效[3–4]?；瘜W(xué)拋

光借助化學(xué)試劑的流動(dòng)，通過(guò)強(qiáng)腐蝕劑與鈦合金表面浮粉顆粒界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)逐漸侵蝕掉鈦合金的粗糙表面，達(dá)到取得平滑光亮異形構(gòu)件表面的目的[5]。本文結(jié)合文獻(xiàn)資料和一些常規(guī)的化學(xué)腐蝕溶液[6]，采用HNO3–HF溶液體系，利用不同添加劑的緩蝕作用，對(duì)比分析了鈦合金試樣在不同溫度、不同時(shí)間下的表面粗糙度、減薄及失重變化情況，并對(duì)試樣化學(xué)拋光后的電化學(xué)性能和力學(xué)性能、表面形貌等進(jìn)行了系統(tǒng)分析，探究了單因素變量對(duì)鈦合金制件表面粗糙度的影響，為提高激光增材制造制件的表面質(zhì)量、擴(kuò)大其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論依據(jù)?！?br>