一种非晶合金复合材料制备成形一体化方法技术

本发明专利技术属于非晶合金复合材料增材制造技术和热塑性成形领域，更具体地，涉及一种非晶合金复合材料制备成形一体化装置及方法。其通过借鉴3D激光打印技术和滚筒送料装置原理，利用箔材堆焊技术的优势，针对性地对非晶合金粉末或非晶合金箔材的成形方法进行重新设计，相应地获得了一种大尺寸、复杂零件的一种非晶合金——金属网多层三明治结构的非晶合金复合材料一体化成形装置及方法，由此解决现有技术中块体非晶合金复合材料成形装置及方法中存在的尺寸限制、形状限制以及致密程度较差等的技术问题。

An Integrated Device and Method for Preparation and Forming of Amorphous Alloy Composites

The invention belongs to the field of amorphous alloy composite material addition manufacturing technology and thermoplastic forming, and more specifically relates to an integrated device and method for preparing amorphous alloy composite material. By referring to the principle of 3D laser printing technology and drum feeding device and taking advantage of the advantages of foil surfacing technology, the forming method of amorphous alloy powder or amorphous alloy foil was redesigned. Accordingly, an amorphous alloy with large size and complex parts, amorphous alloy composite forming device with multi-layer sandwich structure of metal mesh, was obtained. The method solves the technical problems existing in the forming device and method of bulk amorphous alloy composites in the prior art, such as size limitation, shape limitation and poor compactness.

【技术实现步骤摘要】
一种非晶合金复合材料制备成形一体化装置及方法
本专利技术属于非晶合金复合材料增材制造技术和热塑性成形领域，更具体地，涉及一种非晶合金复合材料制备成形一体化装置及方法。
技术介绍
非晶合金由于其独特的非晶态结构，具有明显优于传统晶态合金的力学、物理和化学性能，如高强度，良好的耐磨性和耐腐蚀性等性能，而且在过冷液相区还表现出超塑性，在航空航天、精密器械、军事化工等诸多领域，非晶合金均具有广阔的应用前景。但是作为结构材料，非晶合金致命的缺陷是缺乏宏观室温塑性变形能力，非晶合金的室温脆性极大的限制了其作为结构材料的应用。所以开发非晶基复合材料是解决块体非晶合金室温脆性差的关键途径。目前，制备非晶基复合材料的两种重要方法分别是内生和外添第二相。通过内生法来制备非晶基复合材料尽管析出相与非晶相之间有着很好的界面结合，但该方法由于受到玻璃形成能力限制，所制备的复合材料的尺寸有限。现有的外添第二相增韧法虽能够有效的控制第二相的体积比，但第二相很难连续的、均匀的分散在非晶基体上。所以在其制备过程中总是难以突破制备形状复杂、大尺寸、增强相均匀分布的非晶合金复合材料这一难题。而采用金属网作为增强相与非晶合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非晶合金复合材料制备成形一体化装置，其特征在于，包括物料输送修剪部和复合材料成形部，其中，所述物料输送修剪部包括物料传输单元、置于所述物料传输单元上方的第一激光器和设于所述第一激光器下方的废料收集容器；所述第一激光器用于初步修剪物料至所需的形状,且修剪后所述物料还保留连皮；所述复合材料成形部设于所述物料输送修剪部的下游位置；所述复合材料成形部包括复合材料成形工作台、设于所述复合材料成形工作台正上方的第二激光器和设于所述复合材料成形工作台和所述第二激光器之间的超声辊压焊接单元；所述超声辊压焊接单元包括超声辊压焊接压头、与所述超声辊压焊接压头集成设置的加热棒以及运行于所述超声辊压焊接压头前...

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金复合材料制备成形一体化装置，其特征在于，包括物料输送修剪部和复合材料成形部，其中，所述物料输送修剪部包括物料传输单元、置于所述物料传输单元上方的第一激光器和设于所述第一激光器下方的废料收集容器；所述第一激光器用于初步修剪物料至所需的形状,且修剪后所述物料还保留连皮；所述复合材料成形部设于所述物料输送修剪部的下游位置；所述复合材料成形部包括复合材料成形工作台、设于所述复合材料成形工作台正上方的第二激光器和设于所述复合材料成形工作台和所述第二激光器之间的超声辊压焊接单元；所述超声辊压焊接单元包括超声辊压焊接压头、与所述超声辊压焊接压头集成设置的加热棒以及运行于所述超声辊压焊接压头前方的热风器，所述热风器用于对置于所述成形工作台上的物料进行加热；工作时，所述物料传输单元物料输送至所述第一激光器下方，利用所述第一激光器将物料初步修剪至所需的形状且保留连皮后，所述物料传输单元进一步将初步修剪后的物料输送至所述复合材料成形工作台上，利用所述第二激光器将所述物料的连皮剪断，得到所需形状的物料留在所述复合材料成形工作台上；采用所述超声辊压焊接单元用于对置于所述成形工作台上的物料进行超声加热辊压焊接，实现界面冶金结合，得到非晶合金复合材料。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物料输送单元为包含首端送料滚筒和尾端收料滚筒的自动滚筒送料装置。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二激光器为同轴送粉激光器。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述复合材料成形工作台底部设有加热单元，用于对所述成形工作台进行加热至所需温度。5.利用权利要求1至4任一项所述的装置的非晶合金复合材料制备成形一体化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)物料传输单元将金属网输送至第一激光器下方，利用所述第一激光器将所述金属网初步修剪至所需的形状且保留连皮；(2)所述物料传输单元将初步修剪后的金属网输送至所述复合材料成形工作台上，利用第二激光器将所述金属网的连皮剪断，得到所需形状的金属网留在所述复合材料成形工作台上；(3)物料传输单元将非晶合金箔材输送至第一激光器下方，利用所述第一激光器将所述非晶合金箔材初步修剪至所需的形状且保留连皮；(4)所述物料传输单元将初步修剪后的非晶合金箔材输送至所述复合材料成形工作台上，利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚攀，马云飞，王新云，莫健华，李宁，邓磊，金俊松，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42