一种钛合金增材制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钛合金的激光增材制造工艺。该工艺采用激光将钛合金粉末融化，凝固，之后立即进行低温惰性气体处理，可以产生大量位错缺陷，在大大提高钛合金强度的同时塑性不会显著降低。

A titanium alloy addition process

The invention discloses a laser material addition manufacturing process for titanium alloy. In this process, titanium alloy powder is melted and solidified by laser, and then treated by inert gas at low temperature immediately. A large number of dislocation defects can be produced, and the plasticity of titanium alloy will not decrease significantly while the strength of titanium alloy is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金增材制造工艺
本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种钛合金的增材制造工艺。
技术介绍
钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀等性能，是航空航天领域常用的一种轻质结构材料。传统加工技术难以实现变截面、内部复杂流道、精密薄壁件等复杂构件的制造，而增材制造技术却很容易克服这些难点。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种钛合金的激光增材制造工艺，本专利技术提供的工艺能够获得质量优异的钛合金。本专利技术的技术方案如下:
本专利技术提供了一种钛合金的增材制造工艺，包括如下步骤：（1）将钛合金原料粉末进行铺粉，形成粉末层；（2）在惰性气体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；（3）采用低于零下20摄氏度的惰性气体冷却；（4）进行去应力退火处理；（5）重复步骤（1）-（4）。作为优选，所述激光扫描的功率优选为800～1200W；所述钛合金原料粉末的粒度优选为5～10μm；所述激光扫描过程中的光斑直径优选为50～100μm，所述铺粉的厚度优选为30～50μm。激光扫描的速度优选为8000～10000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.1～0.2mm，所述去应力退火处理的方式有选为：加热到140～160℃再进行空冷。有益的效果：在本专利技术中，采用激光扫描后，钛合金粉末融化，凝固，之后立即进行低温惰性气体处理，可以产生大量缺陷，尤其是产生高密度位错网络，大大增强钛合金的强度；这种网络同时还可以允许位错通过，这样在强度增高的同时塑性不会恶化。同时，采用本专利技术的方案可以制造形状复杂的零件。为了便于理解本专利技术，下面提供实施例用于解释本专利技术，但它们不构成对本专利技术的限定。具体实施方式
下面通过结合实施例详细描述本专利技术。实施例1（1）将TC4钛合金粉末进行铺粉，形成粉末层，铺粉的厚度为50μm；（2）在氩体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；其中，激光功率为1000W，激光扫描过程中的光斑直径优选为100μm，激光扫描的速度优选为9000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.1mm；（3）采用零下20摄氏度的氩气冷却；（4）进行去应力退火处理：加热到140℃再进行空冷；（5）重复步骤（1）-（4）10次，得到钛合金样品。对制备的钛合金进行拉伸测试，抗拉强度为1414Mpa，延伸率为12%。实施例2（1）将TA3钛合金粉末进行铺粉，形成粉末层，铺粉的厚度为30μm；（2）在氩体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；其中，激光功率为800W，激光扫描过程中的光斑直径优选为70μm，激光扫描的速度优选为8000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.2mm；（3）采用零下50摄氏度的氩气冷却；（4）进行去应力退火处理：加热到160℃再进行空冷；（5）重复步骤（1）-（4）10次，得到钛合金样品。对制备的钛合金进行拉伸测试，抗拉强度为913Mpa，延伸率为15%。实施例3（1）将TC9钛合金粉末进行铺粉，形成粉末层，铺粉的厚度为37μm；（2）在氩体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；其中，激光功率为1200W，激光扫描过程中的光斑直径优选为50μm，激光扫描的速度优选为10000mm/s，激光扫描的扫描间距优选为0.17mm；（3）采用零下40摄氏度的氩气冷却；（4）进行去应力退火处理：加热到150℃再进行空冷；（5）重复步骤（1）-（4）10次，得到钛合金样品。对制备的钛合金进行拉伸测试，抗拉强度为1435Mpa，延伸率为7%。对比例：按照国标的常规制造方法，退火状态的TC4钛合金的抗拉强度为950Mpa，延伸率为11%；退火状态的TA3钛合金的抗拉强度为540Mpa，延伸率为15%；退火状态的TC9钛合金的抗拉强度为1060Mpa，延伸率为8%。可以看出，本专利技术的技术方案大大提高了钛合金的抗拉强度，同时塑性没有受到损失。以上所述仅是本专利技术实施方式的一些例子，应当指出：对于本
的技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金增材制造工艺，其特征在于：该工艺采用激光将钛合金粉末融化、凝固，之后进行低温惰性气体处理。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金增材制造工艺，其特征在于：该工艺采用激光将钛合金粉末融化、凝固，之后进行低温惰性气体处理。2.一种如权利要求1所述的钛合金增材制造工艺，其特征在于：该工艺包含如下步骤：（1）将钛合金原料粉末进行铺粉，形成粉末层；（2）在惰性气体保护下，对粉末层进行激光扫描，进行增材制造；（3）采用低于零下20摄氏度的惰性气体冷却；（4）进行去应力退火处理；（5）重复步骤（1）-（4）。3.一种如权利要求2所述的钛合金增材制造工艺，其特征在于：激光扫描的功率为500～800W。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈太桂，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：苏州市皎朝纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32