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 CCS H 64

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 45868—2025

　　增材制造

　　激光粉末床熔融钛合金制件技术规范

　　Additivemanufacturing—Specification fortitanium alloy componentsbylaser

　　powderbed fusion

　　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

　　GB/T 45868—2025

　　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

　　Ⅰ

　　GB/T 45868—2025

　　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 。

　　Ⅲ

　　GB/T 45868—2025

　　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 build batch

　　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 。

　　1

　　GB/T 45868—2025

　　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

　　2

　　GB/T 45868—2025

　　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

　　2 cm

　　单个缺陷

　　成组缺陷

　　线性缺陷

　　缺陷边缘距圆角 、轮廓

　　边缘 、孔边缘的距离

　　mm

　　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

　　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. 2 mm(取最小值)(若 δ小于 0. 2 mm 时 ,

　　δ取 0. 2 mm)

　　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 75 mm 内气孔的最大累计长度

　　6. 0 mm 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 。

　　3

　　GB/T 45868—2025

　　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 。

　　4

　　GB/T 45868—2025

　　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 ;

　　5

　　GB/T 45868—2025

　　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 。

　　6

　　GB/T 45868—2025

　　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W

　　扫描速度mm/s

　　扫描间距

　　mm

　　层厚

　　mm

　　TC4

　　140~ 400

　　600~ 1 500

　　0. 04~ 0. 16

　　0. 03~ 0. 08

　　TA15

　　170~ 400

　　900~ 1 400

　　0. 10~ 0. 16

　　0. 03~ 0. 08

　　注 : 激光波长 1. 06μm。

　　7

　　GB/T 45868—2025

　　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

　　激光粉末床熔融钛合金制件推荐退火制度 、热等静压制度见表 B. 1。

　　表 B. 1 激光粉末床熔融钛合金制件推荐退火制度、热等静压制度

　　合金牌号

　　状态

　　制度

　　TC4

　　热等静压态

　　在 100 MPa~ 170 MPa氩气压力下 ,900 ℃ ~ 1 000 ℃ ,保温 1 h~ 4 h,炉冷

　　TA15

　　退火态

　　真空炉 :800 ℃ ~ 950 ℃ ,保温 1 h~ 4 h,气冷或炉冷

　　热等静压态

　　在 110 MPa~ 160 MPa氩气压力下 ,900 ℃ ~ 950 ℃ ,保温 2 h~ 4 h,炉冷

　　8

　　GB/T 45868—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 39247 增材制造 金属制件热处理工艺规范

　　[2] GB/T 39252 增材制造 金属材料粉末床熔融工艺规范

　　9