The invention provides a joint preparation process of large and complex metal components for material adding and machining, which divides large structures according to a certain standard, such as the shape, size of the component, or the position of stress concentrating easily. The advantages of a complete component to meet the requirements. The invention avoids the difficulty of machining complex structural parts and the inner wall of the cylindrical structure with longer size, realizes the forming and processing of large metal complex components; the block machine is processed again and reassembled to avoid pollution, and ensures the uniformity of the forming parts, and also ensures the good mechanical properties of the forming parts. In addition, the problem of internal stress concentration in the forming process is reduced, and the deformation and cracking of metal parts are avoided. One
【技术实现步骤摘要】
一种大型复杂金属构件增材及机加工联合制备工艺
本专利技术属于金属材料加工领域,特别涉及大型复杂金属构件的加工工艺。
技术介绍
金属构件激光增材制造技术是一种先进的近净成形技术,它将激光熔覆技术和快速原型制造技术有机结合,以金属粉末/丝为原料、通过激光熔化/快速凝固逐层沉积、直接由零件CAD模型实现复杂金属构件的无模具、全致密、近净成形快速制造。该技术将高性能材料制备与“近终形”复杂零件直接成形有机融为一体,与锻压+机械加工等传统大型金属构件制造技术相比具有以下优点:(1)无需大型锻铸工业装备、制造工序少、材料利用率高、生产周期短、成本低;(2)零件一般具有成分均匀、组织致密的快速凝固非平衡组织,综合力学性能较好;(3)具有高度的柔性和超快结构设计响应能力、使变革性结构设计不再受制造技术制约;(4)能灵活的改变金属构件的化学成分、实现同一构件上多材料的任意复合和梯度结构制造,可用于新型合金设计和损伤金属构件的修复。但是,金属增材制造技术也有自身不足,一方面,由于金属增材制造技术采取逐层堆积的方式成形,对于厚壁件或者截面较大的构件,或者大型复杂金属结构件,因为在成形过程中热量释放不均匀,造成内应力集中,导致金属零件变形甚至开裂等问题;另一方面,增材制造对于表面精度控制不好,表面粗糙度较大,后续还需要切削加工来完成加工。而机加工属于“减材加工”,机加工去掉表面材料,使得表面粗糙度得以改善。同时,采用精度较高的机床进行加工,即可直接加工出所需构件,可以构件的保证了尺寸精度,同时,机加工可以释放残余应力,解决成形大型构件的基本问题;但是对于复杂结构件,或者尺寸较长的 ...
【技术保护点】
1.一种大型复杂金属构件增材及机加工联合制备工艺,其特征在于,所述工艺包括如
【技术特征摘要】
1.一种大型复杂金属构件增材及机加工联合制备工艺,其特征在于,所述工艺包括如下步骤:S1,根据实际零件尺寸和形状要求通过有限元分析软件设计零件的三维模型;S2,根据划分条件将构件划分为若干加工部分;所述划分条件包括零件几何形状、尺寸和应力集中点中一种或多种,使得被划分后的任意一个加工部分能够进行机加工成形;S3,在惰性气体保护气氛下,在激光器中,按照三维模型进行零件第一加工部分的激光增材制造处理;S4,取出零件的第一加工部分,对其内外表面以及连接第二加工部分的位置进行机加工;S5,对机加工好的第一加工部分进行清洗,烘干;S6,在惰性气体保护气氛下,以S5步骤清洗、烘干后的第一部分零件为基材,继续进行激光增材制造处理,直至完成零件的第二加工部分;S7,重复S4-S5步骤,完成对零件的第二加工部分的机加工处理;S8,重复S6-S7步骤,获得完整零件。2.一种大型复杂金属构件增材及机加工联合制备工艺,其特征在于,所述工艺包括如下步骤:S1′,根据实际零件尺寸和形状要求通过有限元分析软件设计零件的三维模型;S2′,根据划分条件将构件划分为若干加工部分;所述划分条件包括零件几何形状、尺寸和应力集中点中一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:汤海波,田象军,张述泉,刘栋,李安,李佳,程序,朱言言,李卓,何蓓,王亚飞,陈瑞,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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