ICS25.160.10CCSJ33團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CWAN0188—2025鈦合金激光粉末床熔融通用技術(shù)規(guī)范Generalspecificationfortitaniumalloybylaserpowderbedfusion2025-12-23發(fā)布 2026-01-01實(shí)施中國(guó)焊接協(xié)會(huì) 發(fā)布0188—2025PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1一般要求 2設(shè)備要求 3工藝過(guò)程 3化學(xué)成分、性能及質(zhì)量要求 6試驗(yàn)方法 8勞動(dòng)安全 9包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存 9前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由中國(guó)焊接協(xié)會(huì)提出并歸口。本文件主要起草人：陳玉華、黃陸軍、鄭敏、王善林、張世一、鄧云發(fā)、張?bào)w明、孫徠博、王雷、方乃文、馮義成、武鵬博、劉月洋、李旭、鄧軍林、王帥、秦建、崔元彪、張大林。0188—2025PAGEPAGE10范圍

鈦合金激光粉末床熔融通用技術(shù)規(guī)范本文件適用于激光粉末床熔融鈦合金生產(chǎn)、科研、管理等。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T3620.2鈦及鈦合金加工產(chǎn)品化學(xué)成分允許偏差GB/T4698(所有部分)海綿鈦、鈦及鈦合金化學(xué)分析方法GB5616無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用導(dǎo)則GB/T6414—2017鑄件尺寸公差、幾何公差與機(jī)械加工余量GB7247.1激光產(chǎn)品的輻射安全第1部分：設(shè)備分類(lèi)、要求和用戶(hù)指南GB/T8180鈦及鈦合金加工產(chǎn)品的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存GB/T9443—2019GB/T10320—2011激光設(shè)備和設(shè)施的電氣安全GB10435作業(yè)場(chǎng)所激光輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB/T11651個(gè)體防護(hù)裝備選用規(guī)范GB/T13298—2015金屬顯微組織檢驗(yàn)方法GB/T14896.7特種加工機(jī)床術(shù)語(yǔ)第7部分：增材制造機(jī)床GB15577粉塵防爆安全規(guī)程GB/T20967無(wú)損檢測(cè)目視檢測(cè)總則GB/T29070無(wú)損檢測(cè)工業(yè)計(jì)算機(jī)層析成像(CT)檢測(cè)通用要求GB/T34486—2017激光成型用鈦及鈦合金粉GB/T35351增材制造術(shù)語(yǔ)GB/T37698GB/T392524261743141激光增材制造機(jī)床通用技術(shù)條件術(shù)語(yǔ)和定義GB/T14896.7、GB/T35351、GB/T43141界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。鋪粉機(jī)構(gòu)powderspreadmechanism將粉末鋪展到成形區(qū)域的機(jī)構(gòu)。鋪粉機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)(Z軸) liftmechanism(Zaxis)使成形室的升降平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)?；錽ubstrate在增材制造過(guò)程中承載成型件的平板。powdersupplymechanism將供粉缸的粉末供給到成形平臺(tái)上的機(jī)構(gòu)。刮刀scraper將粉末鋪展到成形區(qū)域的梳狀零件。一般要求人員檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)過(guò)相關(guān)檢驗(yàn)知識(shí)理論學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，并取得相應(yīng)的資格證書(shū)，且證書(shū)應(yīng)在有效期內(nèi)。GB/T94452級(jí)以上資格證書(shū)。設(shè)備1×10-1Pa25~40℃方可取出。1年以上時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢定并進(jìn)行工藝參數(shù)確認(rèn)。環(huán)境要求環(huán)境條件應(yīng)符合工藝文件、質(zhì)量控制文件以及設(shè)備、儀器說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件的要求。溫度宜保持在15℃~28℃，相對(duì)濕度應(yīng)不大于75%。鈦合金粉末TC4TA15GB/T34486-2017IFTC4FTA15要求執(zhí)行。如有特殊要求，由供需雙方協(xié)商確定。打印用鈦合金粉末應(yīng)密封保存，打印后的鈦合金粉末可以經(jīng)過(guò)篩分，多次使用?；寤鍨榇尚瘟慵峁┥L(zhǎng)基體，采用鈦合金基板，應(yīng)保證基板與成形零件的良好冶金結(jié)合。設(shè)備要求GB/T43141要求。鈦合金激光粉末床熔融設(shè)備主要由機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、電氣及數(shù)控系統(tǒng)、鋪粉機(jī)構(gòu)、激光光路系統(tǒng)、鋪粉機(jī)構(gòu)應(yīng)能將鈦合金粉末鋪設(shè)到成形區(qū)域，并保證粉層厚度均勻，表面平整，無(wú)凹陷和條紋。粉層厚度應(yīng)符合技術(shù)文件要求。鋪粉機(jī)構(gòu)應(yīng)采取熱防護(hù)措施，并能在高溫下可靠鋪粉。鈦合金激光粉末床熔融設(shè)備氧含量控制應(yīng)≤400ppm。鈦合金激光粉末床熔融設(shè)備應(yīng)配備防爆過(guò)濾系統(tǒng)，濾芯應(yīng)采用無(wú)需取出的永久式濾芯，過(guò)濾系統(tǒng)應(yīng)包含鈍化系統(tǒng)，且鈍化粉末罐需能進(jìn)行排氧處理。工藝過(guò)程工藝流程通常，鈦合金粉末床熔融一般的工藝流程如圖1所示。圖1 鈦合金激光粉末床熔融一般工藝流程圖工藝評(píng)定模型處理模型設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者可以通過(guò)三維軟件建?；?qū)?shí)體進(jìn)行掃描等方式獲得零件模型。模型設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T37698的有關(guān)規(guī)定。數(shù)據(jù)處理零件的數(shù)據(jù)處理應(yīng)符合GB/T42617的規(guī)定。加工余量由工藝設(shè)計(jì)按實(shí)際需求設(shè)置。一般，對(duì)于關(guān)鍵配合尺寸，應(yīng)該預(yù)留不小于1mm的機(jī)加工添加支撐的零件表面。支撐面應(yīng)至少預(yù)留有0.1mm的加工余量，確保支撐去除和打磨拋光后，零件尺寸精度仍滿(mǎn)足要求。如果零件某一平面直接和成型基板接觸，基板接觸位置應(yīng)預(yù)留有0.5mm的線(xiàn)切割余量。零件排列，零件與零件之間的間隙應(yīng)確保在2mm以上。粉末處理80~120℃。220目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分過(guò)濾。加工過(guò)程加工前的準(zhǔn)備加工前檢查刮刀的磨損情況，更換刮刀后應(yīng)對(duì)刮刀進(jìn)行調(diào)平。添加完粉末后，應(yīng)對(duì)振鏡保護(hù)平光鏡進(jìn)行清理。工藝參數(shù)0.1mm67°的旋轉(zhuǎn)掃描策略以最大化熔化粉末顆粒。表1 典型鈦合金的激光粉末床熔融推薦的工藝參數(shù)范圍合金牌號(hào)激光功率（W）掃描速率（mm/s）掃描間距（mm）層厚（mm）氧含量（ppm）TC4140~400600~15000.04~0.160.03~0.080~100TA15170~400900~14000.10~0.160.03~0.080~100TB6140~400700~14000.05~0.160.03~0.080~100TC17150~4001000~13000.08~0.160.03~0.080~100注：激光波長(zhǎng)1.06μm后處理熱處理應(yīng)與需方協(xié)商。若進(jìn)行組織調(diào)控和性能提升熱處理，應(yīng)制定熱處理制度；對(duì)內(nèi)部質(zhì)量、2TC4GB/T39247。表2 典型鈦合金的激光粉末床熔融推薦的退火制度、熱等靜壓制度合金牌號(hào)狀態(tài)制度TC4熱等靜壓態(tài)在100MPa~170MPa氬氣壓力下，900℃~1000℃，保溫1h~4h，爐冷TA15退火態(tài)真空爐：800℃~950℃，保溫1h~4h，氣冷或爐冷熱等靜壓態(tài)在110MPa~160MPa氬氣壓力下，900℃~950℃，保溫2h~4h，爐冷TB6退火態(tài)熱等靜壓態(tài)真空爐：600℃~700℃，保溫1h~3h，氣冷或爐冷在160MPa~200MPa氬氣壓力下，700℃~800℃，保溫1h~3h，爐冷合金牌號(hào)狀態(tài)制度TC17退火態(tài)真空爐：500℃~600℃，保溫1h~4h，氣冷或爐冷熱等靜壓態(tài)在100MPa~160MPa氬氣壓力下，900℃~1000℃，保溫1h~3h，爐冷GB/T39252中的規(guī)定?；瘜W(xué)成分、性能及質(zhì)量要求化學(xué)成分3GB/T3620.2的規(guī)定進(jìn)行。表3 化學(xué)成分合金牌號(hào)化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）%TiAlMoVZrSiFeCNHOTC4余量5.5~6.75—3.5~4.5——≤0.3≤0.08≤0.05≤0.015≤0.20TA15余量5.5~7.10.5~2.00.8~2.51.5~2.5≤0.15≤0.25≤0.08≤0.05≤0.015≤0.15TB6余量2.6~3.4—9.0~11.0——1.6~2.2≤0.05≤0.05≤0.0125≤0.12TC17余量4.5~5.53.5~4.5—1.5~2.5——≤0.05≤0.05≤0.01250.07~0.12Si、Fe、C、N、H、O含量有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定。力學(xué)性能4的規(guī)定。表4 室溫拉伸性能合金牌號(hào)抗拉強(qiáng)度Rm/MPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp0.2/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%TC4≥895≥825≥6合金牌號(hào)抗拉強(qiáng)度Rm/MPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp0.2/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%TA15≥895≥825≥8TB6≥1000≥950≥8TC17≥925≥845≥65的規(guī)定。表5 高溫拉伸性能合金牌號(hào)測(cè)試溫度℃抗拉強(qiáng)度Rm/MPa規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度Rp0.2/MPa斷后伸長(zhǎng)率A/%TC4400≥620—≥10TA15500≥570≥431≥8TB6500≥870≥790≥10TC17400≥800≥710≥10注：其他溫度的拉伸性能由供需雙方協(xié)商確定。沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、高溫持久等其他性能檢測(cè)項(xiàng)目和要求，由供需雙方協(xié)商確定。表面質(zhì)量6要求。表6 表面質(zhì)量要求受檢面積cm2單個(gè)缺陷成組缺陷線(xiàn)性缺陷離mmmm最大深度mm最大數(shù)量mm最大深度mm最大數(shù)量mmmm最大數(shù)量1001.20.6或1/10δ（取最小值）3.02.00.6或1/10δ（取最小值）2組不準(zhǔn)許存在或由供需雙方協(xié)商確定≥0.5注：δ為零件機(jī)械加工后的最終壁厚。在待加工表面上，若存在不超過(guò)機(jī)械加工余量范圍內(nèi)的缺陷，由供需雙方協(xié)商確定。若需進(jìn)行熒光檢測(cè)，表面質(zhì)量按供需雙方協(xié)商確定。內(nèi)部質(zhì)量7表7 內(nèi)部質(zhì)量要求缺陷驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)單個(gè)缺陷最大尺寸/mm1.2mm或1/3δ（取最小值）（若δ＜0.2mm時(shí)，δ取0.2mm）缺陷之間最小距離/mmδ成組缺陷中最大單個(gè)缺陷尺寸的4倍任意方向75mm內(nèi)氣孔的最大累計(jì)長(zhǎng)度6.0mm或1.33δ,取最小值熔合不良不準(zhǔn)許裂紋不準(zhǔn)許注：δ為零件機(jī)械加工后的最終壁厚。顯微組織GB/TXYZ向顯微組織照片。若有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定。尺寸一般尺寸公差按GB/T6414-2017中規(guī)定的DCT4～DCT6級(jí)，特殊尺寸公差應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定。試驗(yàn)方法化學(xué)成分化學(xué)成分分析按GB/T4698(所有部分)的規(guī)定進(jìn)行。力學(xué)性能GB/T228.1—2021的規(guī)定進(jìn)行。GB/T228.2—2021的規(guī)定進(jìn)行。表面質(zhì)量GB/T20967的規(guī)定進(jìn)行。GB/T9443—2019的規(guī)定進(jìn)行。內(nèi)部質(zhì)量X射線(xiàn)進(jìn)行檢測(cè)，XGB/T5677的規(guī)定進(jìn)行。特殊情況采用工業(yè)計(jì)算機(jī)層析成像(CT)GB/T29070的規(guī)定進(jìn)行。顯微組織顯微組織按GB/T5168的規(guī)定進(jìn)行。尺寸產(chǎn)品的尺寸及允許偏差采用相應(yīng)精度的量具測(cè)量，檢測(cè)位置及方法由供需雙方協(xié)商確定。勞動(dòng)安全作業(yè)人員應(yīng)考慮以下安全問(wèn)題：GB15577。GB/T39252中的要求。應(yīng)考慮噪音、光輻射、粉塵、氣味、空氣循環(huán)等對(duì)人身的影響，采取相應(yīng)的安全措施。GB/T11651的規(guī)定使用勞動(dòng)保護(hù)用品。包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存制件的包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存按照GB/T8180的規(guī)定執(zhí)行。附錄A（