| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 前言 | 第9-19页 |
| 1.1 钛及钛合金简介及应用 | 第9页 |
| 1.2 钛及钛合金的制备及研究进展 | 第9-12页 |
| 1.2.1 常见元素对钛合金组织的影响 | 第10页 |
| 1.2.2 微量硼对钛合金组织及性能影响的研究进展 | 第10-11页 |
| 1.2.3 新型钛及钛合金近净成形加工方式 | 第11-12页 |
| 1.3 钛合金增材制造及研究进展 | 第12-15页 |
| 1.3.1 不同原材料的金属增材制造方式 | 第12-13页 |
| 1.3.2 不同热源的金属增材制造 | 第13-14页 |
| 1.3.3 钛合金增材制造过程中凝固与组织的特点 | 第14-15页 |
| 1.4 金属快速凝固微观组织模拟 | 第15-17页 |
| 1.4.1 金属凝固组织方法概述 | 第15-16页 |
| 1.4.2 CAFE模拟方法研究进展及应用 | 第16-17页 |
| 1.5 本课题研究意义及研究内容 | 第17-19页 |
| 2 实验方案及方法 | 第19-29页 |
| 2.1 实验方案的制定 | 第19-20页 |
| 2.2 实验材料及仪器设备 | 第20-21页 |
| 2.3 材料制备 | 第21-22页 |
| 2.4 组织性能测试 | 第22-25页 |
| 2.4.1 XRD衍射分析 | 第22-23页 |
| 2.4.2 金相组织观察 | 第23页 |
| 2.4.3 力学性能测试 | 第23页 |
| 2.4.4 拉伸断口SEM扫描 | 第23-24页 |
| 2.4.5 Ti6Al4V-xB合金样品表面深度腐蚀及TiB相观察 | 第24页 |
| 2.4.6 显微硬度 | 第24页 |
| 2.4.7 冷却速率计算 | 第24-25页 |
| 2.5 Ti6Al4V-xB合金中的硼含量测定 | 第25-27页 |
| 2.5.1 姜黄素光度法测定Ti6Al4V-xB合金中硼含量 | 第25-26页 |
| 2.5.2 紫外-可见吸收光谱测定 | 第26-27页 |
| 2.6 模拟计算方法及ProCAST软件简介 | 第27-29页 |
| 2.6.1 CAFE模拟方法简介 | 第27页 |
| 2.6.2 ProCAST的三维CAFE软件包及操作过程 | 第27-29页 |
| 3 微量硼元素添加对Ti6Al4V-xB组织及性能的影响 | 第29-39页 |
| 3.1 姜黄素分光光度法测定硼含量 | 第29-31页 |
| 3.2 Ti6Al4V-xB合金的相组成及显微组织 | 第31-35页 |
| 3.3 Ti6Al4V-xB合金的力学性能 | 第35-38页 |
| 3.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 4 钛合金丝材电弧增材制造的组织及性能研究 | 第39-49页 |
| 4.1 宏观生长方式 | 第39-40页 |
| 4.2 Ti6Al4V丝材电弧增材制造的显微组织 | 第40-42页 |
| 4.3 Ti6Al4V丝材电弧增材制造的力学性能 | 第42-44页 |
| 4.4 Ti6Al4V-0.05B丝材电弧增材制造 | 第44-48页 |
| 4.4.1 Ti6Al4V-0.05B丝材电弧增材制造的显微组织 | 第44-46页 |
| 4.4.2 Ti6Al4V-0.05B丝材电弧增材制造的SEM及能谱分析 | 第46页 |
| 4.4.3 Ti6Al4V-0.05B丝材电弧增材制造的力学性能 | 第46-48页 |
| 4.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 5 钛合金丝材电弧增材制造凝固过程微观组织演变模拟 | 第49-65页 |
| 5.1 三维几何模型及网格划分 | 第49-50页 |
| 5.2 熔池凝固的CAFE耦合模型 | 第50页 |
| 5.3 晶体形核与生长模型 | 第50-53页 |
| 5.3.1 形核模型 | 第50-51页 |
| 5.3.2 生长动力模型 | 第51-53页 |
| 5.4 三维热传导 | 第53页 |
| 5.5 有限元热边界 | 第53-54页 |
| 5.6 Ti6Al4V丝材电弧增材制造组织演变模拟的边界条件 | 第54-55页 |
| 5.7 模拟结果与讨论 | 第55-62页 |
| 5.7.1 不同阶段冷却速度模拟结果 | 第55-57页 |
| 5.7.2 不同堆积层的凝固过程模拟 | 第57-59页 |
| 5.7.3 整体重熔凝固过程的模拟 | 第59-62页 |
| 5.8 Ti6Al4V-0.05B丝材电弧增材制造组织演变模拟 | 第62-64页 |
| 5.8.1 边界条件 | 第62-63页 |
| 5.8.2 微量硼添加对合金组织形貌影响的模拟结果 | 第63-64页 |
| 5.9 本章小结 | 第64-65页 |
| 6 结论 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-75页 |
| 攻读硕士学位期间所发表论文、专利及奖励 | 第75页 |
