當(dāng)前，以航空航天為代表的高端裝備領(lǐng)域?qū)δ透邷亟饘俨牧现圃旒皯?yīng)用有著巨大的需求，且航空航天等高端裝備面臨嚴(yán)酷的力 / 熱載荷條件與重量約束，對(duì)設(shè)計(jì)和選材都提出了更高的要求。高溫鈦合金以其優(yōu)異的熱強(qiáng)性、較高的比強(qiáng)度和良好的綜合性能，成為航空航天、船舶等領(lǐng)域首選的新一代耐高溫高性能結(jié)構(gòu)材料。

與鎳基、鈷基高溫合金相比，鈦合金仍是一種不易鍛造加工的金屬材料。由于高溫鈦合金工藝性能的特殊性以及相對(duì)較高的材料成本，在制造較復(fù)雜形狀和薄壁異型構(gòu)件時(shí)，使用傳統(tǒng)工藝制造存在制造周期長(zhǎng)、材料利用率低、制造成本較高等問(wèn)題，亟待開發(fā)新的成形制造工藝。近年來(lái)，隨著增材制造技術(shù)（3D 打印）的迅速發(fā)展，激光增材制造技術(shù)已成為鈦合金材料快速低成本制造的重要途徑。

開發(fā)制造周期短、綜合成本低的高溫鈦合金激光增材成形制造工藝是當(dāng)前高端裝備領(lǐng)域的迫切需求。

為了解決上述問(wèn)題，更好地滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芙Y(jié)構(gòu)材料的需求，國(guó)內(nèi)眾多鈦合金材料生產(chǎn)廠家，開始探索3D打印鈦材料的新模式，基于常規(guī)鈦合金牌號(hào)的不同性能及應(yīng)用，科輝鈦業(yè)結(jié)合相關(guān)資料，將常用于3D打印鈦板、鈦棒、鈦管、鈦鍛件等鈦合金材料的鈦合金牌號(hào)，整理如下：

1、TC4鈦合金（Ti-6Al-4V）是較早研制成功的高性能鈦合金材料，可在 400 ℃以下工作。隨著對(duì)鈦合金性能需求的不斷提高，又相繼研發(fā)出使用溫度 500 ℃、600 ℃、650 ～ 700℃的鈦合金牌號(hào)，如TA15、TC11、Ti-55 及 Ti60 等。

2、TA15鈦合金名義成分為 Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V，對(duì)應(yīng)俄羅斯牌號(hào)為 BT20，屬于高 Al 當(dāng)量的近 α 型鈦合金，既具有 α 型鈦合金良好的熱強(qiáng)性和可焊性，又具有接近于 α+β 型鈦合金的工藝塑性，是一種具有中等強(qiáng)度兼具良好熱穩(wěn)定性和焊接性能良好的鈦合金，比 TC4鈦合金有更高的室溫、高溫強(qiáng)度和更優(yōu)異的焊接性能，長(zhǎng)時(shí)間（3000 h）工作溫度可達(dá) 500 ℃，450℃下工作時(shí)，壽命可達(dá) 6000 h，瞬時(shí)（不超過(guò) 5 min）工作溫度可達(dá) 800 ℃。主要應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的各種葉片、機(jī)匣，飛機(jī)的各種鈑金件、梁、接頭、大型壁板和焊接承力框等，采用激光沉積增材制造技術(shù)制備的 TA15 材料的拉伸性能數(shù)據(jù)見表 1。

3、TC11 鈦合金名義成分為 Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si，相近俄羅斯牌號(hào)為BT9，是我國(guó)航空航天領(lǐng)域應(yīng)用較廣的高溫鈦合金，是一種綜合性能良好的α+β 馬氏體型熱強(qiáng)鈦合金，具有良好的室溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，在 500℃以下具有優(yōu)異的熱強(qiáng)性能和良好的熱加工工藝性能，可以進(jìn)行焊接和各種方式的機(jī)加工。制件的使用工作條件為 ：

在退火狀態(tài)下可用于 500℃以下 500 h和 550 ℃ 以 下 100 h, 以 及 450 ℃ 以 下1000 h ；在強(qiáng)化處理狀態(tài)下可用于 500℃以下 100 h 工作的零件和在 700℃以下一次性工作的零件。該合金對(duì)熱鹽應(yīng)力腐蝕存在著一定的敏感性。主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)的零部件，如葉片、盤件、鼓筒和軸類等，也可用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，采用激光沉積增材制造技術(shù)制備的TC11 材料的拉伸性能數(shù)據(jù)見表 2。

Ti60 鈦合金是中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研制的一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型耐 600 ℃以上的高溫鈦合金（Ti60），是一種 Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Ta-Nb-Si 八元系鈦合金。長(zhǎng)時(shí)間工作溫度可達(dá) 600 ℃，其室溫、高溫強(qiáng)度雖高，但其常溫塑性較低。

隨著增材制造技術(shù)的不斷成熟和推廣，激光沉積增材制造的高性能鈦合金材料以其良好的綜合性能，特別是優(yōu)異的比強(qiáng)度、塑韌性和高溫性能，具有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用前景，有望廣泛推廣應(yīng)用于航空航天飛行器，以及艦船、能源和化工等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。鑫精合將以先進(jìn)技術(shù)為引領(lǐng)，攜手國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)技術(shù)力量，繼續(xù)推動(dòng)增材制造等先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，為我國(guó)關(guān)鍵重點(diǎn)裝備和高端制造領(lǐng)域提供更強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

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