一种抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法技术

技术编号:20473015 阅读:32 留言:0更新日期:2019-03-02 14:48
本发明专利技术属于金属激光增材制造领域,具体为一种抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,适用于抑制各种激光增材制造的复杂结构合金钢构件孔洞缺陷的形成。本发明专利技术通过降低合金钢粉末中氧含量的方法来实现,采用粉末还原炉对合金钢粉末进行脱氧处理,然后在真空手套箱中用同步送粉方法进行激光沉积,沉积过程中用一定流量的氩气保护激光沉积作用区。该方法可有效减少激光增材制造合金钢内部的气孔和夹杂物孔洞,提高激光增材制造合金钢的致密度和力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法
本专利技术属于金属激光增材制造领域,具体为一种抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,适用于抑制各种激光增材制造的复杂结构合金钢构件孔洞缺陷的形成。
技术介绍
低碳合金钢具有较好的强韧性能匹配,广泛应用于制造界面尺寸较大、结构复杂的机器零件。目前,国内核电领域的应急柴油机凸轮轴以及高速列车制动盘等大型零部件均采用低碳合金钢。但是,这些零部件结构复杂、处理工艺繁琐,目前其制造和维修均依赖国外技术。激光增材制造(LaserAdditiveManufacturing,LAM)是以激光为能量源,通过逐层熔化材料粉末或线材直接制造出零件的一种新兴的材料快速成形技术,可对复杂零件进行精确成形和高性能成形。在航空航天、军工、医疗等领域,某些LAM钛合金、不锈钢等零件已实现应用。但对于合金钢材料,LAM成形零件内部常出现孔洞、裂纹、夹杂等缺陷,影响零件性能,这与成形设备、激光工艺及原材料特性等均有关系。粉末作为LAM成形的重要原材料之一,其形态、表面状态、成分等物理化学特性的影响在众多因素中占有重要位置。研究材料粉末对合金钢零件激光成形性的影响,对于提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,其特征在于,具体工艺步骤如下:将合金钢粉末在粉末还原炉中进行脱氧处理,还原温度为300~600℃;选择基体,在真空手套箱环境中,采用同步送粉沉积方式,选择一种光斑的光束在基体上进行激光沉积处理,同时用氩气覆盖激光作用区,减少激光作用区夹杂物的形成并提高凝固速率。

【技术特征摘要】
1.一种抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,其特征在于,具体工艺步骤如下:将合金钢粉末在粉末还原炉中进行脱氧处理,还原温度为300~600℃;选择基体,在真空手套箱环境中,采用同步送粉沉积方式,选择一种光斑的光束在基体上进行激光沉积处理,同时用氩气覆盖激光作用区,减少激光作用区夹杂物的形成并提高凝固速率。2.按照权利要求1所述的抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,其特征在于,所述的合金钢粉末,粒度为100~250目,球形度≥90%。3.根据权利要求1所述的抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,其特征在于,所述的脱氧处理气氛为常压下的体积浓度99.99%Ar和体积浓度99.99%H2混合气氛,H2含量5~30vol.%。4.根据权利要求1所述的抑制激光增材制造合金钢内部孔洞形成的方法,其特征在于,所述的脱氧处理时间为0.5~4h。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:董志宏亢红伟迟长泰谢玉江彭晓
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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