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| 标准编号 | GB/T 45868-2025 (GB/T45868-2025) | | 中文名称 | 增材制造 激光粉末床熔融钛合金制件技术规范 | | 英文名称 | Additive manufacturing - Specification for titanium alloy components by laser powder bed fusion | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | H60/69 | | 国际标准分类 | 25.030 | | 字数估计 | 14,128 | | 发布日期 | 2025-08-01 | | 实施日期 | 2025-11-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 45868-2025: 增材制造 激光粉末床熔融钛合金制件技术规范
ICS 25.030
CCSH64
中华人民共和国国家标准
增材制造
激光粉末床熔融钛合金制件技术规范
powderbedfusion
2025-08-01发布
2025-11-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 技术要求 1
4.1 粉末 1
4.2 成形过程 2
4.3 供货热处理状态 2
4.4 化学成分 2
4.5 力学性能 2
4.6 表面质量 3
4.7 内部质量 3
4.8 显微组织 4
4.9 尺寸 4
4.10 标识 4
5 试验方法 4
5.1 化学成分 4
5.2 力学性能 4
5.3 表面质量 4
5.4 内部质量 4
5.5 显微组织 4
5.6 尺寸 4
5.7 标识 4
6 检验规则 4
6.1 组批 4
6.2 检验项目及取样要求 5
6.3 检验结果的判定 5
7 交付准备 5
7.1 包装、标志、运输和贮存 5
7.2 质量证明文件 5
附录A(资料性) 激光粉末床熔融钛合金制件推荐工艺参数 7
附录B(资料性) 激光粉末床熔融钛合金制件推荐退火制度、热等静压制度 8
参考文献 9
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国增材制造标准化技术委员会(SAC/TC562)归口。
本文件起草单位:航天增材科技(北京)有限公司、北京鑫精合增材制造技术有限公司、西安交通大
学、雁栖湖基础制造技术研究院(北京)有限公司、无锡市检验检测认证研究院、北京航星机器制造有限
公司、北京动力机械研究所、广东汉邦激光科技有限公司、深圳市金石三维打印科技有限公司、北京煜鼎
增材制造研究院股份有限公司、中机研标准技术研究院(北京)有限公司、潍柴动力股份有限公司、华南
理工大学、西安增材制造国家研究院有限公司、中国航空综合技术研究所、中国航发北京航空材料研究
院、上海电气集团股份有限公司中央研究院、山东创瑞增材制造产业技术研究院有限公司、中国航发商
用航空发动机有限责任公司、北京科技大学、北京爱康宜诚医疗器材有限公司、广州瑞通增材科技有限
公司、宝鸡市永盛泰钛业有限公司。
本文件主要起草人:崔照雯、李广生、方学伟、肖承翔、胡娟、王志敏、马瑞、焦世坤、黄正华、王迪、
钱婷婷、胡凡、倪允强、江泽星、陈祯、栗晓飞、钱远宏、赵梓钧、樊恩想、吕忠利、廖焕文、周香林、王彩梅、
孙永明、陈炳酆。
增材制造
激光粉末床熔融钛合金制件技术规范
1 范围
本文件规定了激光粉末床熔融钛合金制件的技术要求、试验方法、检验规则和交付准备。
本文件适用于激光粉末床熔融TC4、TA15钛合金制件的试制、生产和验收。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 228.2 金属材料 拉伸试验 第2部分:高温试验方法
GB/T 3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差
GB/T 4698(所有部分) 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
GB/T 5168 钛及钛合金高低倍组织检验方法
GB/T 5677 铸件 射线照相检测
GB/T 6414-2017 铸件 尺寸公差、几何公差与机械加工余量
GB/T 8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存
GB/T 9443-2019 铸钢铸铁件 渗透检测
GB/T 20967 无损检测 目视检测 总则
GB/T 29070 无损检测 工业计算机层析成像(CT)检测 通用要求
GB/T 34486-2017 激光成型用钛及钛合金粉
GB/T 35351 增材制造 术语
GB/T 39254-2020 增材制造 金属制件机械性能评价通则
3 术语和定义
GB/T 35351界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
成形炉次 buildbatch
成形板次
在激光粉末床熔融设备同一成形周期内,成形的一个或一组制件。
4 技术要求
4.1 粉末
4.1.1 激光粉末床熔融钛合金用TC4、TA15粉末按GB/T 34486-2017中Ⅰ类的FTC4、FTA15要求执行。
4.1.2 如有特殊要求,由供需双方协商确定。
4.2 成形过程
4.2.1 氧含量
钛合金制件制造时成形室氧含量宜控制在0.1%(体积分数)以下。
4.2.2 工艺参数
钛合金制件增材制造的主要工艺参数应根据零件的力学性能要求确定,工艺参数内容见GB/T 39252,
工艺参数推荐值见附录A中A.1。
4.2.3 后处理
4.2.3.1 钛合金制件后处理通常包含清粉、线切割、去支撑、打磨、热处理等内容。
4.2.3.2 如有特殊要求,由供需双方协商确定。
4.3 供货热处理状态
4.3.1 推荐以退火态或热等静压态供货,供货状态在制件设计图样和质量技术协议上注明。试样与制
件一同进行退火或热等静压处理。
4.3.2 TC4推荐退火制度见GB/T 39247。TC4热等静压制度以及TA15推荐退火制度和热等静压制
度见附录B中B.1。
4.4 化学成分
4.4.1 化学成分应符合表1的要求。化学成分偏差按GB/T 3620.2的规定进行。
表1 化学成分
牌号
化学成分(质量分数)
Ti Al Mo V Zr Si Fe C N H O
TC4 余量 5.5~6.75 - 3.5~4.5 - - ≤0.3 ≤0.08 ≤0.05 ≤0.015 ≤0.20
TA15 余量 5.5~7.1 0.5~2.0 0.8~2.5 1.5~2.5 ≤0.15 ≤0.25 ≤0.08 ≤0.05 ≤0.015 ≤0.15
4.4.2 对Si、Fe、C、N、H、O含量有特殊要求时,由供需双方协商确定。
4.5 力学性能
4.5.1 室温拉伸性能应符合表2的规定。
表2 室温拉伸性能
牌号
抗拉强度
Rm/MPa
规定塑性延伸强度
Rp0.2/MPa
断后伸长率
A/%
TC4 ≥895 ≥825 ≥6
TA15 ≥895 ≥825 ≥8
4.5.2 高温拉伸性能(如有)应符合表3的规定。
表3 高温拉伸性能
牌号
测试温度
抗拉强度
Rm/MPa
规定塑性延伸强度
Rp0.2/MPa
断后伸长率
A/%
TC4 400 ≥620 - ≥10
TA15 500 ≥570 ≥431 ≥8
注:其他温度的拉伸性能由供需双方协商确定。
4.5.3 冲击韧性、疲劳强度、高温持久等其他性能检测项目和要求,由供需双方协商确定。
4.6 表面质量
4.6.1 在非加工表面上,不准许存在裂纹、未熔合及穿透性缺陷,表面质量应符合表4要求。
表4 表面质量要求
受检
面积
cm2
单个缺陷 成组缺陷 线性缺陷
最大
尺寸
mm
最大
深度
mm
最大
数量
最大
尺寸
mm
最大
深度
mm
最大
数量
最大
尺寸
mm
最大
深度
mm
最大
数量
缺陷边缘距圆角、轮廓
边缘、孔边缘的距离
mm
100 1.2
0.6或
1/10δ
(取最
小值)
3.0 2.0
0.6或
1/10δ
(取最
小值)
2组
不准许存在或由供需双方
协商确定
≥0.5
注:δ为零件机械加工后的最终壁厚。
4.6.2 在待加工表面上,若存在不超过机械加工余量范围内的缺陷,由供需双方协商确定。
4.6.3 若需进行荧光检测,表面质量按供需双方协商确定。
4.7 内部质量
按需对制件内部质量进行检验,内部质量要求应符合表5的规定。有其他要求时,由供需双方协商
确定。
表5 内部质量要求
缺陷 验收标准
单个缺陷最大尺寸/mm
1/3δ或1.2mm(取最小值)(若δ小于0.2mm时,
δ取0.2mm)
缺陷之间最小距离/mm δ成组缺陷中最大单个缺陷尺寸的4倍
任意方向75mm内气孔的最大累计长度 6.0mm或1.33δ,取最小值
熔合不良 不准许
裂纹 不准许
注:δ为零件机械加工后的最终壁厚。
4.8 显微组织
4.8.1 按需对制件显微组织进行检测,提供XY 向或Z 向显微组织照片。
4.8.2 若有特殊要求时,由供需双方协商确定。
4.9 尺寸
一般尺寸公差按GB/T 6414-2017中规定的DCT4~DCT6级,特殊尺寸公差应由供需双方协商
确定。
4.10 标识
4.10.1 制件有质量追溯要求时,应作标识。
4.10.2 制件标识内容通常包含图号、批次号、成形炉次号和合金牌号。
5 试验方法
5.1 化学成分
化学成分分析按GB/T 4698(所有部分)的规定进行。
5.2 力学性能
5.2.1 室温拉伸试验按GB/T 228.1的规定进行。
5.2.2 高温拉伸试验按GB/T 228.2的规定进行。
5.3 表面质量
5.3.1 目视检测按GB/T 20967的规定进行。
5.3.2 荧光渗透检测按GB/T 9443-2019的规定进行。
5.4 内部质量
5.4.1 内部质量用X射线进行检测,X射线检测按GB/T 5677的规定进行。
5.4.2 特殊情况采用工业计算机层析成像(CT)检测,按GB/T 29070的规定进行。
5.5 显微组织
显微组织按GB/T 5168的规定进行。
5.6 尺寸
产品的尺寸及允许偏差采用相应精度的量具测量,检测位置及方法由供需双方协商确定。
5.7 标识
制件标识采取目视检测。
6 检验规则
6.1 组批
制件宜成批提交验收,每批由同一成形批生产的零件组成。
6.2 检验项目及取样要求
6.2.1 化学成分、力学性能、显微组织试样按照一定的尺寸作为随炉试样与零件同组批成形。如需方
有特殊要求,由供需双方协商确定。
6.2.2 力学性能试样按GB/T 39254-2020中第5章要求制备。
6.2.3 质量一致性检验项目、取样要求见表6。
表6 检验项目及取样要求
检验项目 取样要求 技术要求的章条号 试验方法的章条号
化学成分 1件 4.4 5.1
力学性能
室温拉伸性能 XY 向、Z 向各不少于2件 4.5.1 5.2.1
高温拉伸性能 XY 向、Z 向各不少于2件 4.5.2 5.2.2
表面质量
目视检测 抽检或逐件 4.6.1~4.6.2 5.3.1
荧光检测 抽检或逐件 4.6.3 5.3.2
内部质量
射线检测 抽检或逐件 4.7 5.4.1
CT检测 抽检或逐件 4.7 5.4.2
显微组织 XY 向、Z 向各1件 4.8 5.5
尺寸 抽检或逐件 4.9 5.6
标识 逐件 4.10 5.7
注:抽检方式由供需双方协商确定。
6.3 检验结果的判定
6.3.1 化学成分分析结果不合格时,允许在原不合格炉次中双倍取样进行重复检验。若重复检验结果
仍有不合格时,判该批次制件不合格。
6.3.2 拉伸性能检验结果不合格时,允许在同批中双倍取样进行重复检验。若重复检验结果仍有不合
格时,判该批次制件不合格。
6.3.3 冲击韧性、疲劳强度、高温持久等其他性能检验结果不合格时,允许在同批中双倍取样进行重复
检验。若重复检验结果仍有不合格时,判该批次制件不合格。
6.3.4 表面质量、内部质量、尺寸检验结果不合格时,判定该件不合格;抽查检验出现不合格时,供需双
方协商处理。
6.3.5 制件标识检验结果不合格时,由供需双方协商处理。
7 交付准备
7.1 包装、标志、运输和贮存
制件的包装、标志、运输和贮存按照GB/T 8180的规定执行。
7.2 质量证明文件
每批钛合金制件应附有质量证明文件,包括但不限于以下内容:
a) 制件合格证;
b) 供方名称;
c) 制件名称;
d) 制件合金牌号;
e) 供货热处理状态;
f) 成形炉次号;
g) 制件净重和数量;
h) 本文件编号;
i) 检验结果;
j) 质量检验部门印记;
k) 包装日期。
附 录 A
(资料性)
激光粉末床熔融钛合金制件推荐工艺参数
激光粉末床熔融钛合金制件推荐工艺参数见表A.1。
表A.1 激光粉末床熔融钛合金制件推荐工艺参数
材料牌号
激光功率
扫描速度
mm/s
扫描间距
mm
层厚
mm
TC4 140~400 600~1500 0.04~0.16 0.03~0.08
TA......
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