The invention belongs to the field of metal laser augmentation manufacturing, in particular to a method for improving the microstructure and mechanical properties of laser augmentation manufacturing alloy structural steel, and is suitable for improving the laser deposition structure and mechanical properties of alloy steel components with various complex structures. One or several kinds of stainless steel powder with the same particle size as alloy structural steel powder were uniformly mixed in alloy structural steel powder by ball mill. Laser deposition was carried out in vacuum glove box by synchronous powder feeding method. In the deposition process, a certain flow of argon was used to protect the laser deposition area, purify the laser action area and improve the solidification rate. The invention realizes laser increment manufacturing of laser deposited alloy structural steel with compact and uniform structure, complete elimination of holes, cracks and inclusion defects, and remarkable improvement of mechanical properties of laser deposited layer, which provides a solution for optimizing the deposited structure and mechanical properties of laser incremented alloy steel structural parts.
【技术实现步骤摘要】
一种改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法
本专利技术属于金属激光增材制造领域，具体为一种改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，适用于各种复杂结构的合金钢构件激光沉积组织和力学性能的改善。
技术介绍
合金结构钢作为现代工业应用广泛的金属材料，具有良好的淬透性，经适宜的热处理后，易达到良好表现的力学性能等，广泛用于制造尺寸较大、结构复杂的高性能构件。例如：核电应急柴油机凸轮轴和高铁列车制动盘等重点工程领域中大尺寸高性能结构零件。合金结构钢零件在各领域的应用潜力，主要取决于大尺寸构件内部组织致密均匀及力学性能综合优化。当前国内的复杂形状的大尺寸结构钢零件主要依靠铸造生产，但铸造的成品率较低，约为30％，且成品力学性能较差，导致零件寿命较低，难以满足快速发展的核电及高铁等行业要求，严重制约结构钢零件在我国工业领域更广泛的应用，现在我国大尺寸结构钢零件(如：核电凸轮轴及高铁制动盘)主要采用进口，零件价值较高。激光沉积增材制造是一种新的制造技术，以高功率激光作为热源，通过激光熔合同步输送的丝材或粉末等原材料，逐层熔化堆积而实现增材制造，可以精确控制能量输入、制...
【技术保护点】
1.一种改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，其特征在于，该方法的工艺步骤如下：采用粒度相同的结构钢以及不锈钢粉末，分别取不锈钢一种或两种以上粉末按比例球磨处理，均匀混入结构钢粉末中，并将混合后的粉末进行干燥处理，干燥处理温度为50～120℃，干燥结束后，冷却至室温；根据沉积的目标钢粉末选择基体，在真空手套箱环境中，采用激光同步送粉沉积方式，选择一种光斑的光束在基体上进行激光沉积处理，同时用保护气体覆盖激光作用区，纯净激光作用区并提高凝固速率。
【技术特征摘要】
1.一种改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，其特征在于，该方法的工艺步骤如下：采用粒度相同的结构钢以及不锈钢粉末，分别取不锈钢一种或两种以上粉末按比例球磨处理，均匀混入结构钢粉末中，并将混合后的粉末进行干燥处理，干燥处理温度为50～120℃，干燥结束后，冷却至室温；根据沉积的目标钢粉末选择基体，在真空手套箱环境中，采用激光同步送粉沉积方式，选择一种光斑的光束在基体上进行激光沉积处理，同时用保护气体覆盖激光作用区，纯净激光作用区并提高凝固速率。2.根据权利要求1所述的改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，其特征在于，所述的结构钢粉末，粒度在100～300目，球形度≥90％，氧含量≥500PPM。3.根据权利要求1所述的改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，其特征在于，所述的不锈钢一种或两种以上粉末，采用马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢或双相不锈钢粉末，粒度均为100～300目，球形度≥90％，氧含量≤500PPM。4.根据权利要求1所述的改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，其特征在于，所述的不锈钢一种或两种以上粉末，占混合钢粉比例不大于50wt％，混合钢粉总重量100％。5.根据权利要求1所述的改善激光增材制造合金结构钢组织和力学性能方法，其特征在于，所述的干燥处理是将混合...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟长泰，谢玉江，董志宏，彭晓，王明生，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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