一种激光增材制造La2O3/(Cu,Ni)梯度功能复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法，其步骤如下：原料粉末的制备：稀土金属氧化物陶瓷La2O3粉末与Ni基自熔性合金粉按一定质量百分比配比，余量为Cu粉；Cu基板的预处理；Cu基板的预热；激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料；本发明专利技术的方法中，La2O3可以提高材料强度，改善组织，Ni基自熔性合金，可以改善熔体的润湿性，提高La2O3与金属基体的结合强度，制得的La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料具有梯度层中的宏观应力过渡平缓，微观应力从底层到顶层逐渐减小，硬度和弹性模量呈现梯度过渡的特征。

【技术实现步骤摘要】
一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法
本专利技术涉及激光增材制造领域，具体是一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法。
技术介绍
Cu及其合金因具有较高的导电性和导热性而被广泛应用，但Cu的强度较低，若对其进行表面改性，就可以在高速滑动电接触的应用条件下提高其使用寿命。但当Cu基体与强化层之间存在较大的热物理性质差异时，会在界面处产生热应力集中，容易引起强化层脱落使材料失效。另外强化层内部存在的微观应力会引起微孔洞、微裂纹等缺陷。因此需要对热应力及微观应力进行调控，来得到一种适宜的应力分布状态。通常的方法是对材料进行后处理来调控应力，如：去应力退火、自然时效和喷丸处理等，但后处理会增加材料的制备周期和能耗。在材料制备的同时通过调控材料结构或组分进行应力调控是既简单又高效的方法，如：加入中间层、改变成分梯度和构建结构梯度。通过这样的方法制备多层材料，可以一步获得应力分布状态良好的材料。在激光增材制造过程中，部件是通过逐层构建的，每一层都要经历多次的加热和冷却，在一定程度上能够缓和层间的应力集中。并且可以通过改变构建层的原料实现成分的梯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原料粉末的制备；S2、Cu基板预处理，对Cu基板进行表面洁净化处理和黑化处理，干燥；S3、Cu基板预热，将步骤S2所得的Cu基板固定在机械臂配套的平台上，激光枪固定在机械臂上，对Cu基板进行预热；S4、激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原料粉末的制备；S2、Cu基板预处理，对Cu基板进行表面洁净化处理和黑化处理，干燥；S3、Cu基板预热，将步骤S2所得的Cu基板固定在机械臂配套的平台上，激光枪固定在机械臂上，对Cu基板进行预热；S4、激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料。2.根据权利要求1所述的一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11、准备原料粉末，原料粉末由La2O3、Cu及Ni45组成；S12、将S11中的各组分原料粉末放入球磨机，进行球磨、混粉；S13、干燥，将S12中得到的混合粉末进行干燥，去除粉末中的水分，得到原料粉末。3.根据权利要求1所述的一种激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料的方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：S41、按照预先设计的加工路径进行梯度功能复合材料的制备，其制备过程在氩气保护下进行，利用旁轴送粉器将原料粉末送到激光作用处，利用激光枪发出的高能激光使原料粉末与基体熔化，凝固形成强化层；S42、按照La2O3含量从低到高的梯度变化，依次制备数层强化层形成梯度层；S43、梯度层制备结束后，冷却至室温，得到Cu表面激光增材制造La2O3/(Cu，Ni)梯度功能复合材料。4.根据权利要求2所述的一种激光增材制造La2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：战再吉，彭宇相，曹海要，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13