一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法与流程

文档序号:22501017发布日期:2020-10-13 09:33阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,该方法为在激光打印过程中,每层铺粉后,进行两次扫描,在第一次扫描后立刻进行第二次扫描,所述第二次扫描的功率为所述第一次打印扫描的50%~60%;所述第二次扫描的线点距为所述第一次扫描的1.4~2.4倍。

2.一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,原料混合,将合金粉末或单质金属粉末与合金粉末配合,得到高熵合金粉末;

步骤2,增材制备,基板采用不锈钢材质,将基板表面打磨直至无氧化物,用有机溶剂将表面的油污和脏污清洗干净,使用喷砂机进行表面喷砂处理,将所述步骤1完成后获得的高熵合金粉末投入打印机料仓,构建尺寸为预定尺寸的块体,层间旋转角设定为65°~70°,进行激光器行走离线编程,打印前将打印仓内抽真空,氧气含量低于500ppm,每层铺粉后,进行两次扫描,在第一次扫描后进行第二次扫描,所述第二次扫描的激光功率为所述第一次打印扫描激光功率的50%~60%;所述第二次扫描的线点距为所述第一次打印扫描的1.4~2.4倍。

3.根据权利要求2所述的一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,所述第一次扫描激光功率为180w~400w,曝光时间30~70μs,线点距20~70微米,氩气气氛保护。

4.根据权利要求2所述的一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,所述步骤1的过程为,将合金粉末或单质金属粉末与合金粉末在三维混料机中混合2~4小时,筒体转速20~40r/min,将混合均匀的粉末在真空烘干机烘干5~10小时,温度50~100摄氏度,真空度小于绝对压力10kpa,烘干完成后密封保存,得到高熵合金粉末。

5.根据权利要求2所述的一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,所述步骤2中,所述基板采用316l不锈钢,尺寸为250×250×15mm。

6.根据权利要求2所述的一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,所述步骤2中,将所述基板表面用角磨机打磨直至无氧化物,用丙酮及酒精分别将表面的油污和脏污清洗干净。

7.根据权利要求2所述的一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,所述步骤2采用雷尼绍公司生产的am-400激光3d打印设备进行激光增材制造,并在renishaw-quantam中构建尺寸为5mm×5mm×5mm的块体,层间旋转角设定为67°以释放残余应力,由软件自动进行激光器行走离线编程,打印前将打印仓内抽真空,氧气含量低于100ppm,每层铺粉后,进行两次扫描,第一次扫描激光功率为180w~400w,曝光时间30~70μs,线点距20~70微米,氩气气氛保护;第一次扫描后进行第二次扫描,所述第二次扫描的激光功率为所述第一次打印扫描激光功率的50%~60%;所述第二次扫描的线点距为所述第一次打印扫描的1.4~2.4倍,打印后试样随仓冷却2小时。

8.根据权利要求2所述的一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,所述步骤1的过程为,混合粉按照fecocrnisi0.05的原子比例进行配置在三维混料机中混合2~4小时,筒体转速20~40r/min,将混合均匀的粉末在真空烘干机烘干5~10小时,温度50~100摄氏度,真空度小于绝对压力10kpa,烘干完成后密封保存,得到高熵合金粉末。

9.一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,原料混合,混合粉按照fecocrnisi0.05的原子比例进行配置在三维混料机中混合2~4小时,筒体转速20~40r/min,将混合均匀的粉末在真空烘干机烘干5~10小时,温度50~100摄氏度,真空度小于绝对压力10kpa,烘干完成后密封保存,得到高熵合金粉末。

步骤2,增材制备,基板采用316l不锈钢,尺寸为250×250×15mm,将所述基板表面用角磨机打磨直至无氧化物,用丙酮及酒精分别将表面的油污和脏污清洗干净,将所述步骤1完成后获得的高熵合金粉末投入打印机料仓,采用雷尼绍公司生产的am-400激光3d打印设备进行激光增材制造,并在renishaw-quantam中构建尺寸为6mm×6mm×6mm的块体,层间旋转角设定为67°以释放残余应力,由软件自动进行激光器行走离线编程,打印前将打印仓内抽真空,氧气含量低于100ppm,每层铺粉厚度为40微米,之后进行两次扫描,第一次扫描激光功率为197w,曝光时间67μs,线点距41微米,氩气气氛保护;第一次扫描后立即进行第二次扫描,扫描激光功率为113w,曝光时间67μs,线点距97微米,打印后试样随仓冷却2小时。。


技术总结
本发明公开了一种提高选区激光熔化产品致密度及成分均匀度的方法,其特征在于,该方法为在激光打印过程中,每层铺粉后,进行两次扫描,在第一次扫描后立刻进行第二次扫描,所述第二次扫描的功率为所述第一次打印扫描的50%~60%;所述第二次扫描的线点距为所述第一次扫描的1.4~2.4倍。每层分别进行两次扫描后的致密度相比常规单次扫描的试样有明显的提升。这是由于第二次扫描为缺陷闭合提供了机会,在第二次扫描过程中,一些在首次扫描后残留的缺陷得到消除。另外,大部分缺陷是由于粉末铺展较差而形成的。在第二次扫描后表面粗糙度明显下降,这从一定程度上促进了粉末的均匀铺展,因此对于缺陷的产生有抑制作用。

技术研发人员:徐连勇;林丹阳;荆洪阳;韩永典;吕小青;赵雷
受保护的技术使用者:天津大学
技术研发日:2019.04.01
技术公布日:2020.10.13
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