一般來(lái)說(shuō)，金屬的加層制造包括鋪粉、送粉、送絲以及其他過(guò)程等四種加工路線(xiàn)。在過(guò)去幾十年里，對(duì)送絲方式的關(guān)注相對(duì)較少，但隨著市場(chǎng)對(duì)鈦合金系列產(chǎn)品需求的不斷增加，制備的可重復(fù)性、材料的性能和用法、部件尺寸以及制造速度都成為需要考慮的問(wèn)題，這相應(yīng)地提升了送絲方式的地位。相關(guān)研究表明，通過(guò)送絲方式制備的Ti-6Al-4V合金具有更好的質(zhì)量，尤其是在提高密度和減少污染物方面。

　　實(shí)驗(yàn)所用加層制造設(shè)備包括最大功率為3.5 kW的Trumpf HLD 3504 Nd:YAG激光棒、型號(hào)為Weldaix的送絲機(jī)以及型號(hào)為Kuka KR 100 HA的高精度六軸機(jī)器人。將超低間隙型Ti-6Al-4V合金焊絲在氬氣氛圍中逐層沉積到Ti-6Al-4V合金基體板上，共沉積7層高7滴寬。通過(guò)選用不同的沉積參數(shù)P38（激光功率3.5 kW，沉積速率10 mm/s，送絲速率40 mm/s）和P58（激光功率2.625 kW，沉積速率7.5 mm/s，送絲速率30 mm/s）以及不同的熱處理工藝（600 ℃×4 h/FC和1 200 ℃×2 h/FC），從而研究加工參數(shù)和熱處理工藝對(duì)加層制造得到的Ti-6Al-4V合金主要性能的影響。

　　研究表明，以送絲方式加層制造的Ti-6Al-4V合金組織為粗大的初始β晶粒，這些β晶粒向外延生并穿過(guò)焊層，生長(zhǎng)方向與熱量傳導(dǎo)方向相反。同時(shí)，初始β晶粒內(nèi)的微觀(guān)組織不盡相同，對(duì)于經(jīng)不同沉積參數(shù)得到的合金，其未經(jīng)熱處理以及經(jīng)600 ℃×4 h/FC處理后的組織中，均存在α′馬氏體以及網(wǎng)籃狀α相，且初始β晶界上有部分次生α相析出。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，熱處理工藝對(duì)Ti-6Al-4V合金硬度的影響要大于沉積參數(shù)對(duì)其的影響。經(jīng)600 ℃×4 h/FC熱處理后，微觀(guān)組織和形態(tài)沒(méi)有發(fā)生明顯改變，但是平均硬度值從3 204 MPa顯著提升到3 352/3 361 MPa（P38/P58），這是由于存在固溶強(qiáng)化或者α2相的析出。經(jīng)1 200 ℃×2 h/FC熱處理后，Ti-6Al-4V合金原始組織形態(tài)發(fā)生徹底改變，同時(shí)平均硬度值從3 204 MPa降低到3 018/3 048 MPa（P38/P58）。其內(nèi)柱狀β晶粒和層帶結(jié)構(gòu)消失，取而代之的是等軸狀的初始β晶粒，并伴有晶界α以及粗大的α叢簇。柱狀晶向等軸晶的轉(zhuǎn)變可以歸納為再結(jié)晶的過(guò)程，但是這還有待于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。