本发明涉及一种提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，属于增材制造。
背景技术：
1、钛铝基金属间化合物由于其低密度、优异的高温力学性能和抗蠕变能力，被认为是镍基高温合金的理想替代者，可在650～900℃温度范围内替代镍基高温合金用于防空发动机的涡轮叶片上，实现减重和提高航空发动机推重比的目的。然而，钛铝基金属间化合物室温塑性差，成形难度高，成形困难，目前常用的精密铸造技术成本高、成品率低，因此目前钛铝合金的应用一直受到限制。
2、选区激光熔化(slm)是增材制造技术的一种，基于三维模型，通过激光的连续熔化粉层，实现零件的近净直接成形。该技术无需模具，具有原料利用率高，生产周期短，能够适应各种尺寸等优点，因此很适合钛铝合金的成形。然而，由于slm成形的冷却速度很快，会在成形件中产生极高的残余应力，而钛铝合金塑性很低，因此容易出现裂纹缺陷，此外，由于球形金属粉末中裹挟的保护气体和slm过程中的元素挥发现象，slm成形件中或多或少的存在少量孔隙，这些孔隙或者裂纹会成为受载时的应力集中点，导致提前断裂。另一方面，钛铝合金的凝固路线受冷却速度的影响很大，slm过程的超高冷却速度使得钛铝合金发生非平衡凝固，得到的室温相为大量的亚稳α2相，这种脆性相结构抗拉能力不足，而且也无法用于高温应用。
3、对于选区激光熔化成形的钛铝合金，通常需要进行后处理调整微观组织。但是常见的两步热处理法以及退火处理仅能调整相结构，无法减少裂纹和孔隙。此外，中国学者(j.mater.res.technol.2024,28,168-175)报导的关于slm成形的钛铝合金退货处理研究中指出，尽管晶粒可以得到细化，但是slm成形熔道不同位置处的温度梯度差异使得晶粒在尺寸上差异较大，而退火处理后得到的晶粒仍然存在这种现象，因此晶粒分布上存在极大的不均匀性。热等静压处理可以一定程度上减少孔隙，但是对消除裂纹没有帮助，微观组织还会变得更加粗大。并且，热等静压处理成本很高，耗费周期长。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服以上现有技术的不足，提供一种提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，通过放电等离子烧结技术对选区激光熔化成形的钛铝合金进行后处理，能够有效消除裂纹，减少孔隙缺陷，同时调整微观组织为大小均匀分布的近γ相或近片层组织，提高拉伸性能。
2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：在γ相区内对选区激光熔化成形的钛铝合金进行放电等离子烧结后处理，在脉冲电流、外加压力和高温的多重作用下，消除钛铝合金选区激光熔化成形过程中的热裂纹，减少孔隙；并且利用钛铝合金α2→γ相变时的细晶效应和放电等离子烧结技术的高冷却速度，获得无裂纹、高致密、晶粒细小均匀的钛铝合金工件，提高拉伸性能。
3、进一步的，所述选区激光熔化成形的钛铝合金中α2相为基体相，面积含量在80％以上。
4、进一步的，所述放电等离子烧结的温度在1100～1300℃范围内。
5、进一步的，所述放电等离子烧结时，控制压力为20～50mpa。
6、进一步的，所述放电等离子烧结保温时间为4～10min。
7、进一步的，所述放电等离子烧结升温速率为50～100℃/min，冷却方式为随炉冷却。
8、进一步的，所述放电等离子烧结在惰性气体保护气氛下进行，气氛压力为0.85～1个大气压。
9、进一步的，所述选区激光熔化成形的钛铝合金致密度在98％以上。
10、进一步的，放电等离子烧结后钛铝合金微观组织转变为稳定的γ相；烧结温度在1000～1200℃时，所得工件为近γ相组织，平均晶粒尺寸为2～5μm；烧结温度在1100～1300℃时，所得工件为近片层组织，平均晶粒尺寸为100μm左右。
11、进一步的，放电等离子烧结后钛铝合金中裂纹完全消除，孔隙大量减少，抗拉强度可达300mpa以上。
12、与现有技术相比，本发明的优点在于：
13、(1)通过放电等离子烧结技术施加的脉冲电流和外加压力在钛铝合金的韧性转变温度下进行后处理，可以有效消除裂纹并减少孔隙，并且整个后处理过程周期远低于热等静压后处理技术；
14、(2)本发明先使用选区激光熔化的方式成形高致密的钛铝合金件，可以获得具有复杂形状的毛坯件，放电等离子烧结后工件的变形量较小，可以维持原有的复杂形状，适合航空用零件的生产；
15、(3)放电等离子烧结过程冷却速度较快，可以使零件获得更细小的微观组织，根据烧结温度，还可以对微观组织形态进行调整。
1.提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，在γ相区内对选区激光熔化成形的钛铝合金进行放电等离子烧结后处理，在脉冲电流、外加压力和高温的多重作用下，消除钛铝合金选区激光熔化成形过程中的热裂纹，减少孔隙；并且利用钛铝合金α2→γ相变时的细晶效应和放电等离子烧结技术的高冷却速度，获得无裂纹、高致密、晶粒细小均匀的钛铝合金工件，提高拉伸性能。
2.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述选区激光熔化成形的钛铝合金中α2相为基体相，面积含量在80％以上。
3.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述放电等离子烧结的温度在1100～1300℃范围内。
4.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述放电等离子烧结时，控制压力为20～50mpa。
5.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述放电等离子烧结保温时间为4～10min。
6.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述放电等离子烧结升温速率为50～100℃/min，冷却方式为随炉冷却。
7.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述放电等离子烧结在惰性气体保护气氛下进行，气氛压力为0.85～1个大气压。
8.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，所述选区激光熔化成形的钛铝合金致密度在98％以上。
9.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，放电等离子烧结后，钛铝合金微观组织转变为稳定的γ相；烧结温度在1000～1200℃时，所得工件为近γ相组织，平均晶粒尺寸为2～5μm；烧结温度在1100～1300℃时，所得工件为近片层组织，平均晶粒尺寸为100μm左右。
10.根据权利要求1所述的提高选区激光熔化成形钛铝合金拉伸性能的后处理方法，其特征在于，放电等离子烧结后，钛铝合金中裂纹完全消除，孔隙大量减少，抗拉强度达300mpa以上。
