钛合金具有比强度高、耐腐蚀、密度低、热导率低、可焊接性好以及生物相容性好等特点,是一种轻质高强度耐腐蚀结构材料,具有极其广泛的应用前景。激光沉积制造技术(Laser Deposition Manufacturing,LDM)是一种集激光、计算机、数控、机械等先进技术于一体,在短时间内可生产出传统机械加工在性能及手段都无法加工出的复杂形状零件的先进技术。如今,对金属材料的激光沉积制造的典型中小型零件的综合性能已与锻造件相当,而对于大型激光沉积成形件也取得了突破性进展。TC4钛合金的使用范围较为广泛,它的组织和力学性能也比较稳定,而且合金化简单,TC4钛合金主要用来生产制造飞机发动机以及一些重要的承载结构件。长期以来,航空航天领域所使用的TC4钛合金结构件的成形工艺主要为锻造,激光沉积制造的TC4钛合金应用及研究较少。本文对激光沉积制造TC4钛合金的组织和性能进行了分析研究。通过观察其显微组织形貌、断口形貌及测试显微硬度、室温冲击性能、室温拉伸及高温拉伸等,发现:柱状晶的生长方向垂直于激光束的扫描方向,粗大的原始β柱状晶内为大量的α相。激光沉积制造TC4钛合金试样和去应力退火试样的α相形貌不同,去应力退火后形貌变为短棒状。由于激光沉积制造试样的显微组织不均匀,会导致力学性能出现各向异性。不同取样方向的LDM TC4钛合金试样的显微硬度不同,沉积方向取样的LDM TC4钛合金试样的显微硬度低于扫描方向取样的LDM TC4钛合金显微硬度。此外,显微硬度值与α百分比含量有一定的关系,显微硬度值的大小随α相百分比含量的变化而变化。激光沉积试样的冲击韧性在沉积方向和扫描方向表现出明显的差异。LDM TC4钛合金在沉积方向上的冲击韧性明显高于扫描方向;去应力退火后,冲击韧性提高;沉积方向为韧性断裂,扫描方向为脆性解理断裂。对激光沉积制造TC4钛合金试样的室温拉伸性能和断口形貌进行了对比研究,对比试验结果显示沉积方向下抗拉强度低于扫描方向,但塑性远高于后者。高温拉伸较室温拉伸相比,两种方向的抗拉强度均下降,两种方向的断面收缩率及延伸率均有所提高。