基于疲劳源孔隙的增材制造Ti6Al4V疲劳寿命预测

近年来通过激光选区熔化（SLM）技术成形Ti6Al4V航空航天零件已成为热点。但SLM过程中产生的孔隙缺陷往往会导致零部件的疲劳破坏问题。利用试验设计方法获取了不同工艺参数组合下SLM成形Ti6Al4V零件时的疲劳寿命数据。通过SEM技术测量了疲劳试样中疲劳源孔隙的特征参数，并分析了各特征参数与疲劳寿命之间的关系。基于疲劳源孔隙特征参数，采用随机森林方法，搭建了SLM成形Ti6Al4V零件疲劳寿命预测模型。利用随机搜索和k折交叉验证的方法获得了模型最优参数组合。模型预测结果接近1.5倍误差带，R2误差和平均相对误差分别为0.914和29.1%，表明本模型具有较高的预测精度。