铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件及其激光增材制造方法技术

本发明专利技术属于增材制造相关技术领域，其公开了一种铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件及其激光增材制造方法，所述方法包括以下步骤：(1)提供混合粉末，所述混合粉末的原料包括镍粉及碳化硅陶瓷粉末，还包括铁粉或者铁合金粉末；(2)以所述混合粉末为原料进行同轴激光增材制造铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件，且同轴激光增材制造过程中，周期性改变单层增材起始点的位置，直至增材制造完成。本发明专利技术不仅改善原材料体系的力学性能，扩大了原材料体系的使用范围和进一步提高原材料体系在激光增材过程中的抗变形能力，而且有效地解决了由于陶瓷颗粒的加入对激光增材制造过程的工艺性消极影响。

Thin wall revolving component of iron-based ceramic composite and its laser additive manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件及其激光增材制造方法
本专利技术属于增材制造相关
，更具体地，涉及一种铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件及其激光增材制造方法。
技术介绍
激光增材制造是以粉材或者丝材为原料，通过激光热源原位冶金熔化/快速凝固逐层堆积，直接近净成形构件的一种加工制造方法。激光增材制造技术主要分为基于铺粉式的选区激光熔化和基于送粉式的直接激光熔覆两种主流技术。其中，同轴送粉式激光熔覆增材由于粉末沉积效率高，广泛应用于大型金属构件的增材制造。铁合金大型薄壁回转体构件广泛应用于航天航空、船舶工业以及军事装备领域，例如火箭发动机舱体、导弹发射架等。对比于传统的铸造+减材和薄板卷制+焊接的制造方法，同轴送粉式激光熔覆增材技术具有制造周期短，原料利用率高，制造柔性大，设备简单等绝对优势，突破传统制造技术对构件结构尺寸的限制。然而，在激光熔池冶金过程中，高能激光束周期性、非稳态的热循环作用下，热应力很容易产生。随着增材制造过程的持续进行，热应力逐渐积累，导致构件变形。薄壁零件由于刚度较低，变形风险较高，严重可导致构件局部开裂。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件的激光增材制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)提供混合粉末，所述混合粉末的原料包括镍粉及碳化硅陶瓷粉末，还包括铁粉或者铁合金粉末；/n(2)以所述混合粉末为原料进行同轴激光增材制造铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件，且同轴激光增材制造过程中，周期性改变单层增材起始点的位置，直至增材制造完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件的激光增材制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)提供混合粉末，所述混合粉末的原料包括镍粉及碳化硅陶瓷粉末，还包括铁粉或者铁合金粉末；
(2)以所述混合粉末为原料进行同轴激光增材制造铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件，且同轴激光增材制造过程中，周期性改变单层增材起始点的位置，直至增材制造完成。


2.如权利要求1所述的铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件的激光增材制造方法，其特征在于：所述混合粉末中所述碳化硅陶瓷粉末所占的体积分数小于等于10％，且所述碳化硅陶瓷粉末的粒径为20μm～50μm。


3.如权利要求1所述的铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件的激光增材制造方法，其特征在于：所述混合粉末中铁和镍的质量比为：Fe:Ni＝(62～66):(34～38)。


4.如权利要求1所述的铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件的激光增材制造方法，其特征在于：铁合金粉末的粒径为45μm～105μm，镍粉的粒径为1μm～10μm。


5.如权利要求1-4任一项所述的铁基陶瓷复合材料薄壁回转体构件的激光增材制造方法，其特征在于：混合过程中，先将镍粉和碳化硅陶瓷粉末进行球磨混合，然后与铁合金粉末或者铁粉一起混合均匀。


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【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，刘德健，肖鱼，魏亚风，孙允森，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42