机械工程学报

作者：赵朔, 郭蒙, 任宇航, 谢依莲, 杨光, 王向明

单位：1. 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室 沈阳 110136;2. 沈阳航空航天大学机电工程学院 沈阳 110136;3. 中国航空工业集团有限公司沈阳飞机设计研究所 沈阳 110035

关键词：高能球磨,钛合金复合粉末,粉末球形度,激光选区熔融,致密度；

基金：国家自然科学基金(52375359)、辽宁省国际科技合作计划(2023JH2/10700024)、教育部重点实验室开放基金(JYB202305)和辽宁省属本科高校基本科研业务费专项资金资助项目。

激光选区熔化技术(Selective laser melting, SLM)由于其粉末成分的可控性，被广泛用于新型复合材料制备。基于对粉末床的均匀性和平整度的需求，要求所用粉体具有较高的球形度与粉末粒径错配度。利用高能球磨技术，在氩气环境中分别采用干球磨、湿球磨以及空心混粉三种不同的混粉工艺制备Ti-6Al-4V/TiB2复合粉末，研究不同介质、不同工艺下磨球、强化相、基体粉末间相互作用机制。研究发现，转速为230 r/min，球磨时间为24 h，无球磨球空心混粉，是使复合粉末保持良好球形度以及保证混合均匀性的最佳混粉工艺。通过对磨球、Ti-6Al-4V及TiB2颗粒的动态受力分析与能量累积效应研究，发现在高能磨球的冲击下应力焊合机制使增强相与基体粉末间形成强结合，但巨大冲击作用使球形粉末发生了严重变形。提出的新型空心混粉技术在保证Ti-6Al-4V粉末球形度的同时，强化了相与粉末之间形成有力的钉扎作用，为制备高质量块体Ti-6Al-4V/TiB2复合材料提供了重要的粉体基础，最后利用SLM技术并优化混粉工艺成功制备了块体高性能钛基复合材料，研究其致密度、组织与力学性能之间的关系。

来源：2025年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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