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激光近形制造钛合金试件力学性能的初步研究的开题报告

【摘要】

本研究旨在探究利用激光近形制造技术制备出来的钛合金试件的力学性能，并与传统机械加工制造的钛合金试件进行比较分析。本文将首先介绍激光近形制造技术的基本原理和现状，然后详细阐述本实验的原料、设备、制备过程以及力学测试方法等实验步骤，并在实验结果部分对制备出来的试件的力学性能进行评估和对比。最后得出结论，为激光近形制造钛合金试件的工程应用提供一定的依据和参考。

【关键词】激光近形制造；钛合金试件；力学性能；比较分析；工程应用

【Abstract】

Thisstudyaimstoexplorethemechanicalpropertiesoftitaniumalloyspecimensfabricatedbylasernear-net-shapemanufacturingtechnology,andcompareandanalyzethemwithtitaniumalloyspecimensfabricatedbytraditionalmachining.Thispaperwillfirstintroducethebasicprinciplesandcurrentsituationoflasernear-net-shapemanufacturingtechnology,andthenelaborateontheexperimentalstepssuchasrawmaterials,equipment,preparationprocessandmechanicaltestingmethods.Finally,themechanicalpropertiesofthepreparedspecimenswillbeevaluatedandcomparedintheexperimentalresultssection.Inconclusion,thisstudyprovidesacertainbasisandreferencefortheengineeringapplicationoflasernear-net-shapemanufacturingtitaniumalloyspecimens.

【Keywords】lasernear-net-shapemanufacturing;titaniumalloyspecimens;mechanicalproperties;comparativeanalysis;engineeringapplication

【正文】

1.研究背景及意义

由于钛合金具有强度高、重量轻、耐腐蚀、生物相容性好等优良的性能，因此广泛应用于航空、航天、汽车、医疗器械等领域。传统的机械加工制造已经可以满足对钛合金零件制造的需求，但是这种制造方法工艺流程复杂、能耗高、生产周期长，严重影响了钛合金零件制造的效率和质量。

而激光近形制造技术则是一种在钛合金制造领域，具有巨大潜力的先进制造技术。激光近形制造可以在原材料利用率、制造周期、产品质量等方面有较大的优势。目前，激光近形制造技术已经逐渐走向成熟，并广泛建立在工业领域中。因此本研究旨在深入探究此项技术的基本原理和现状，以及在钛合金材料制造中的应用及其力学性能。

2.研究内容和方法

2.1研究内容

本研究将利用激光近形制造技术和传统的机械加工制造技术分别制备出一定数量的钛合金试件，然后通过力学测试，比较其在强度、硬度、韧性等方面的性能差异。

2.2研究方法

（1）原料

采用TC4钛合金，制备制造一定数量的试件。同时，为了完整对比，对同一批原材料进行分别制造。

（2）设备

激光近形制造采用GEAdditive公司的LEAP5000设备，传统机械加工制造采用三轴数控加工中心。

（3）制备过程

激光近形制造制备：采用激光粉末烧结原理，通过计算机控制激光束在金属粉床上进行激光烧结，完成试件制造。具体制备参数根据实际需要进行调整。传统机械加工制造采用数控加工中心进行车、镗、铣等加工步骤，制造出试件。

（4）力学测试

通过万能试验机进行力学性能测试，包括强度、硬度、韧性等指标。同时，结合金相显微镜、扫描电子显微镜等手段对试件表面与断口形貌进行分析。

3.预期结果及意义分析

通过本研究将初步探讨利用激光近形制造技术制备出钛合金试件的力学性能，为后续工业应用提供理论和实践参考。同时，将传统的机械加工制造技术和激光近形制造技术进行对比分析，寻求更加高效和便捷的制造方法。