面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法技术

一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法，先将2种以上力学性能不同的粉末按设计比例混合，得到各种比例的混合粉末；然后利用增材制造设备沉积各种混合粉末，得到各种试样；再测试各种试样的力学性能，建立力学性能数据库；然后根据待修零件的力学性能，在力学性能数据库内选择与待修零件的力学性能相近的粉末比例；再按选定的粉末比例制备修复混合粉末，在待修零件上进行增材修复，或调节装有不同粉末的送粉缸的送粉速率，使粉末比例达到选定的粉末比例，直接在待修零件上边混合边增材修复；本发明专利技术采用少数粉末修复多种材质的金属零件，能够满足这些材质零件修复的性能匹配的需求；减少了修复的粉末种类，降低了材料成本。

【技术实现步骤摘要】
面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法
本专利技术属于先进制造
，具体涉及一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法。
技术介绍
金属材料在工业中具有广泛应用，由于在制造过程中加工不当，或在使用过程中出现局部磨损、断裂，每年有大量的零件不得不报废，造成严重的资源浪费和巨大的经济损失，因此对缺损金属零件进行修复具有重大意义。增材制造是一种个性化制造技术，依据三维模型数据，将材料逐层累加制造实体零件，其制造原理是材料逐点累积形成面，逐面累积成为体，特别适合缺损零件的修复。然而，金属材料种类繁多，性能差异大，现有的修复方案一般是采用同种材质材料修复同种材质零件。修复企业通常需要储备多种材质修复材料，这会造成材料成本过高，限制了金属零件修复工业的发展；此外，在野外在线修复应用场景中，缺损零件的种类和材质众多，而所携带的粉末种类、数量受到限制，无法满足各种材质零件修复所需的性能匹配的要求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法，能够采用少数几种粉末修复多种材质的金属零件。为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法，包括以下步骤：1)将2种以上力学性能不同的粉末按设计比例混合，得到各种比例的混合粉末；2)利用增材制造设备沉积步骤1)得到的各种比例的混合粉末，得到各种试样；3)测试步骤2)得到的各种试样的力学性能，建立力学性能数据库；4)根据待修零件的力学性能，在步骤3)得到的力学性能数据库内选择与待修零件的力学性能相近的粉末比例；5)按步骤4)选定的粉末比例配制修复使用的混合粉末，利用修复使用的混合粉末在待修零件上进行增材修复；或调节装有不同粉末的送粉缸的送粉速率，使粉末比例达到步骤4)选定的粉末比例，直接在待修零件上边混合边增材修复。所述的步骤1)中的粉末具有良好的增材成形性，与待修零件之间具有良好的组织兼容性。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术方法采用少数几种粉末修复多种材质的金属零件，能够满足这些材质零件修复的性能匹配的需求；大大地减少了修复材料的种类，降低了材料成本。附图说明图1为本专利技术实施例方法的流程图。图2为实施例不同粉末比例的激光熔覆沉积拉伸性能。图3为实施例待修零件材料、试样、修复试样的力学性能对比图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步的详细说明。参照图1，一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法，包括以下步骤：1)将410L粉末和Fe901粉末按不同的设计比例混合，得到各种比例的混合粉末；2)利用激光熔覆沉积设备沉积步骤1)得到的各种比例的混合粉末，得到各种试样；3)测试步骤2)得到的各种试样的力学性能，建立力学性能数据库，如图2所示，随着加入410L粉末中的Fe901粉末比例的增加，混合粉末的抗拉强度从546MPa增长到1371MPa，屈服强度从282MPa增长到1153MPa，伸长率从18％下降到3％；4)根据待修零件材料CL60的力学性能，在步骤3)得到的力学性能数据库内选择与待修零件的力学性能相近的粉末比例：410L+12.5％Fe901；5)按步骤4)选定的粉末比例制备修复混合粉末，利用修复混合粉末在CL60待修件上进行激光增材修复；修复试样的力学性能如图3所示，图中修复试样的抗拉强度和屈服强度分别为801.5MPa和449MPa，高于CL60的抗拉强度(794MPa)和屈服强度(406MPa)，修复试样的伸长率为16％，几乎与CL60的伸长率(16.5％)相当，表明修复试样的力学性能能满足CL60零件的使用性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将2种以上力学性能不同的粉末按设计比例混合，得到各种比例的混合粉末；/n2)利用增材制造设备沉积步骤1)得到的各种比例的混合粉末，得到各种试样；/n3)测试步骤2)得到的各种试样的力学性能，建立力学性能数据库；/n4)根据待修零件的力学性能，在步骤3)得到的力学性能数据库内选择与待修零件的力学性能相近的粉末比例；/n5)按步骤4)选定的粉末比例配制修复使用的混合粉末，利用修复使用的混合粉末在待修零件上进行增材修复；/n或调节装有不同粉末的送粉缸的送粉速率，使粉末比例达到步骤4)选定的粉末比例，直接在待修零件上边混合边增材修复。/n

【技术特征摘要】
1.一种面向增材修复的原位合金化现场调控合金力学性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将2种以上力学性能不同的粉末按设计比例混合，得到各种比例的混合粉末；
2)利用增材制造设备沉积步骤1)得到的各种比例的混合粉末，得到各种试样；
3)测试步骤2)得到的各种试样的力学性能，建立力学性能数据库；
4)根据待修零件的力学性能，在步骤3)得到的力学性能数据库内选择与待修零件的力学性能相近的粉末比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涤尘，黄胜，张连重，崔滨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61