The invention discloses a method of induction-assisted shot peening to refine the grains of light alloy produced by laser augmentation, which comprises the following steps: 1) determining the shape of induction coil according to the contour shape of the light alloy parts to be formed; 2) adjusting the position of the infrared temperature measuring head so that the temperature measuring spot formed by the infrared temperature measuring head is located on the forming surface of the substrate. 3) Open the laser augmentation manufacturing system and form the first cladding layer on the substrate; 4) elevate the height of one cladding layer with the induction coil and infrared thermometer followed by the laser augmentation manufacturing system, and then form the next cladding layer; 5) repeat step 4, and each N-layer cladding layer is formed by shot peening device. In shot peening, the cladding layer is heated by induction coil until the whole light alloy parts are formed. The light alloy parts formed by this method have excellent comprehensive mechanical properties, and the prominent anisotropy problem is effectively controlled.
【技术实现步骤摘要】
感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法
本专利技术属于激光增材制造领域,涉及一种感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法。
技术介绍
随着航空航天技术的不断进步和发展,对于高性能材料的需求和质量要求进一步提高,以轻合金中最具代表性的钛合金为例,自发现之日起,由于其具有比强度高、耐腐蚀性好以及耐高温等一系列优异性能特点,在航空航天领域得到广泛应用。而激光增材制造技术由于具备复杂零部件的直接成形,且成形件的力学性能与锻件相当,是航空航天、生物医用等领域加工制造钛合金零部件的最优选择。按照激光增材制造钛合金的成形理论,在激光成形过程中,熔池和基板之间存在自上而下的较大温度梯度(Z方向),同时熔池水平方向也存在由内向外的温度梯度(X方向)。在该温度场下,熔池瞬间凝固,形成沿温度梯度方向的贯穿数个熔覆层的粗大柱状晶,最终导致成形件综合力学性能不佳,各向异性突出等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法,该方法成形的轻合金成形部件综合力学性能优良,并且不存在各向异性突出的问题。为达到上述目的,本专利技术所述的感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法包括以下步骤:1)根据待成形轻合金零部件的轮廓外形确定感应线圈的形状,使感应线圈的高度与待成形钛合金零部件的高度齐平;2)调整红外测温头的位置,使红外测温头形成的测温光斑位于基体的成形表面上;3)打开激光增材制造系统,在基体上成形第一层熔覆层;4)将感应线圈及红外测温头跟随激光增材制造系统提升一个熔覆层的高度,然后进行下一层熔覆层的成形 ...
【技术保护点】
1.一种感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)根据待成形轻合金零部件的轮廓外形确定感应线圈(3)的形状,其中,感应线圈(3)利用石棉套管保护,使感应线圈(3)的高度与待成形轻合金零部件的高度齐平;2)调整红外测温头(2)的位置,使红外测温头(2)形成的测温光斑位于基体(1)的成形表面上;3)打开激光增材制造系统(5),在基体(1)上成形第一层熔覆层(4);4)将感应线圈(3)及红外测温头(2)跟随激光增材制造系统(5)提升一个熔覆层(4)的高度,然后进行下一层熔覆层(4)的成形;5)重复步骤4),并每隔N层熔覆层(4)通过喷丸装置对成形的熔覆层(4)进行喷丸强化,其中,在喷丸强化时,通过感应线圈(3)对熔覆层(4)进行加热,直至完成整个轻合金零部件的成形为止。
【技术特征摘要】
1.一种感应辅助喷丸细化激光增材制造轻合金晶粒的方法,其特征在于,包括以下步骤:1)根据待成形轻合金零部件的轮廓外形确定感应线圈(3)的形状,其中,感应线圈(3)利用石棉套管保护,使感应线圈(3)的高度与待成形轻合金零部件的高度齐平;2)调整红外测温头(2)的位置,使红外测温头(2)形成的测温光斑位于基体(1)的成形表面上;3)打开激光增材制造系统(5),在基体(1)上成形第一层熔覆层(4);4)将感应线圈(3)及红外测温头(2)跟随激光增材制造系统(5)提升一个熔覆层(4)的高度,然后进行下一层熔覆层(4)的成形;5)重复步骤4),并每隔N层熔覆层(4)通过喷丸装置对成形的熔覆层(4)进行喷丸强化,其中,在喷丸强化时,通过感应线圈(3)对熔覆层(4)进行加热,直至完成整个轻合金零部件的成形为止。...
【专利技术属性】
技术研发人员:王豫跃,张安峰,张晓星,李丽君,张金智,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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