INTRODUCTION Les propriétés du TI6AL4V fabriqué hybride montrent une hétérogénéité régionale significative en raison des différences dans les conditions de traitement du substrat forgé et de la partie DED. La matrice forgée produit des grains à équiax fins et des phases équiaxes / bimodales, avec une bonne résistance, une ductilité et une isotropie mécanique; La partie DED forme des grains et des structures de panier et de panier - tisser ou widmanstätten en raison de la fusion et de la solidification rapides, avec une forte résistance mais une ductilité faible et une anisotropie mécanique évidente. La microstructure et les propriétés dans la région de liaison entre les deux changements dans un gradient, ce qui améliore la résistance de la liaison de l'interface mais introduit des comportements de réponse mécanique complexes et affecte les performances globales de la partie fabriquée par hybride. Le but de cette étude est de construire un modèle de chargement comprenant des caractéristiques régionales d'anisotropie et d'interface, en se concentrant sur l'influence des géométries d'interface plane et incurvée sur les comportements de réponse à la traction.
Matériaux et méthodes en poudre de Ti6Al4V sphérique commerciale et des formes ont été utilisées. Une fois que la poudre a été séchée sous vide, le substrat a été transformé en interfaces plates et incurvées. Grâce à l'observation de la microstructure, la largeur de l'interface dans le modèle d'élément fini a été déterminée à 2 mm, et les propriétés mécaniques de la partie DED, la zone affectée par la chaleur (HAZ) et le substrat forgé ont été caractérisées avec précision. Des modèles d'éléments finis d'échantillons de traction avec des interfaces planes et incurvés ont été construits pour analyser les champs de contrainte-déformation changeant avec le temps pendant le processus de traction.
Résultats et discussion Les résultats de l'observation de la microstructure montrent que dans les conditions d'interface plane et incurvée, les structures de grains sont fondamentalement les mêmes et que la morphologie de l'interface a peu d'influence sur la microstructure. La structure des grains de la pièce DED est principalement des grains de colonnes et l'épaisseur de la zone affectée par la chaleur (HAZ) est similaire. La partie DED a une anisotropie mécanique évidente, avec de grandes différences de propriétés le long de la direction de dépôt et de la direction perpendiculaire, et sa résistance est plus élevée que celle du substrat forgé.
L'analyse du modèle d'élément fini montre que pendant le processus de traction, la distribution de contrainte des échantillons avec différentes interfaces est inégale. Lorsque la tension totale atteint 1,57%, toutes les régions de l'échantillon de fabrication hybride sont au stade de déformation plastique. La contrainte du substrat forgé est supérieure à celle de la partie DED et s'accompagne d'une concentration de contrainte, et la contrainte est concentrée près de l'interface. Lorsque la déformation totale augmente à 4,16%, la distribution de contrainte inégale est plus évidente, et une zone de concentration de contrainte plus importante se forme dans le substrat forgé plus doux, qui coïncide avec l'emplacement final de fracture. La contrainte dans la zone de chaleur - affectée de l'interface plan montre une distribution de gradient avec des valeurs élevées des deux côtés et une valeur faible au milieu, et la contrainte dans la zone de chaleur affectée de l'interface incurvée montre une distribution de gradient avec une valeur élevée dans les valeurs moyennes et faibles des deux côtés.
Conclusions Cette étude a systématiquement exploré l'influence de la morphologie de l'interface sur les propriétés de traction de l'alliage TI6AL4V par fabrication d'additif hybride laser. L'importance de la largeur de l'interface au modèle a été clarifiée, les propriétés mécaniques de chaque partie ont été caractérisées avec précision et les changements dans les champs de contrainte de contrainte de différentes morphologies d'interface pendant le processus de traction ont été révélés par analyse du modèle d'éléments finis. Ces résultats fournissent une base théorique pour optimiser la conception de l'interface afin d'améliorer les propriétés mécaniques, ont une importance importante importante pour la fabrication additive et sont utiles pour promouvoir le développement futur de la fabrication additive de composants avec des microstructures inhomogènes.