激光选区熔化成形TC4的热处理工艺研究的任务书.docx

激光选区熔化成形TC4的热处理工艺研究的任务书
任务书
一、选题背景
TC4合金因其优异的机械性能、耐腐蚀性和高温稳定性而被广泛用于航空航天、船舶制造等领域。但是，传统的加工方式容易引起加工残余应力，或者在加工过程中产生异物，影响材料的性能和寿命。激光选区熔化成形技术具有高精度、低残余应力和无异物等优点，因此在TC4合金的加工领域中有广泛的应用前景。本研究旨在探究激光选区熔化成形TC4的热处理工艺，优化成形工艺参数，提高材料的性能和寿命。
二、研究内容
1.熟悉激光选区熔化成形的基本原理和工艺流程，建立TC4合金的激光选区熔化成形模型。
2.确定TC4合金的热处理工艺方案，包括温度、保温时间和冷却方式，并设计实验方案进行验证。
3.研究激光选区熔化成形对材料微观组织和物理性能的影响，测定试样的韧性、硬度等机械性能指标。
4.对热处理后的TC4合金试样进行显微组织观察和成分分析，探究不同热处理工艺条件下的材料组织结构变化。
5.分析热处理工艺对激光选区熔化成形成品质量的影响，比较不同处理工艺下成品质量的差异，优化加工参数。
三、研究方法
1.使用SolidWorks等软件进行TC4合金的模型设计和数值模拟。
2.采用激光选区熔化成形技术制备TC4合金试样，对试样进行热处理。
3.使用扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等设备对试样的微观组织进行分析。
4.使用万能试验机、硬度计等设备对试样的物理性能进行测试。
5.基于以上实验数据，利用统计学方法进行数据处理和分析。
四、研究意义
1.本研究可以深化人们对激光选区熔化成形技术的理解和应用。
2.对于TC4合金在航空、船舶制造等领域的应用具有重要意义，可以为相关行业提供实用参考。
3.本研究可以为优化激光选区熔化成形工艺提供实验数据和理论依据，促进技术创新和工艺发展。
4.研究结果可以对加工残余应力、材料性能和寿命等方面提出新的解决方案，具有重要的科学研究价值。
五、进度计划
1.2022年3月-4月：对激光选区熔化成形技术进行文献调研，确定研究思路和方案。
2.2022年5月-6月：进行TC4合金的模型设计和数值模拟，建立激光选区熔化成形模型。
3.2022年7月-8月：制备TC4合金试样，并进行热处理实验，测定试样的物理性能指标。
4.2022年9月-10月：对试样的微观组织和成分进行分析，比较不同处理工艺条件下的组织结构变化。
5.2022年11月-12月：统计实验数据，分析热处理工艺对成品质量的影响，并优化加工参数。
6.2023年1月-2月：撰写论文，整理实验数据并撰写技术报告。
七、参考文献
[1]林飞，彭岳君，激光选区熔化成形技术研究综述，制造技术与机床，2015年，12(3)。
[2]张正红，激光选区熔化成形技术在航空领域的应用，机械工程与自动化，2018年，3(2)。
[3]王峰，等，TC4合金在激光在线选区加热条件下的金相组织演变规律，材料热处理学报，2019年，30(1)。
[4]徐龙明，等，激光选区熔化成形TC4合金试制工艺的优化研究，航空材料学报，2017年，37(6)。