镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法技术

本发明专利技术是关于一种镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法。该方法包括：构建待加工工件三维模型；构建稳固件三维模型；对待加工工件的三维模型及稳固件的三维模型进行切片处理；将镍基合金粉末装入粉仓中，对粉床成形底板进行铺粉前预热；将粉仓中的镍基合金粉末均匀铺设在成形底板上，对镍基合金粉末成形区域进行预热；对预热后的镍基合金粉末进行选区熔化扫描得到单层实体片层；重复铺粉、铺粉后预热和选区熔化扫描工艺，直至得到目标工件。本发明专利技术有利于促使镍基合金粉末快速的定向凝固；很大程度上解决了粉末较难固定在粉床上而导致成形失败或成形缺陷的问题；且待熔化镍基合金粉末层与相邻下层之间具有超高的温度梯度，有利于镍基单晶的形成。

【技术实现步骤摘要】
镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法
本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法。
技术介绍
镍基高温合金广泛应用于航空、航天、舰船、发电、机床、石油和化工等工业领域，在整个高温合金领域中，镍基高温合金占有非常重要的地位，与铁基和钴基合金相比，镍基高温合金具有更优异的高温性能、良好的抗氧化性和抗腐蚀性，镍基高温合金的发展决定了航空涡轮发动机的发展，也决定了航空工业的发展。电子束选区熔化(EBSM)技术，是当前主流的金属增材制造技术之一，该技术是以高能电子束为能量源，在真空保护下高速扫描加热预置的金属粉末，通过逐层熔化叠加成形制造三维复杂结构件。相关技术中，镍基单晶成形方法多为螺旋生长法和籽晶法，但在实际生产中，上述方法受零件结构形状、内腔型芯结构形状及工艺、型壳工艺、零件组合方案、凝固设备条件等多方面因素影响，导致单晶零件的制备过程复杂而繁琐、工艺参数不易定型，使得镍基单晶零件的成本大幅提高。而采用增材制造技术来打印镍基单晶零件时容易出现以下问题，如激光选区熔化技术在打印镍基单晶时容易发生开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n构建待加工工件的三维模型，所述待加工工件三维模型的底部包括选晶结构模型；/n构建稳固件的三维模型，所述稳固件设置在所述待加工工件外围；/n对所述待加工工件的三维模型及所述稳固件的三维模型进行切片处理，得到切层数据，并将所述切层数据导入电子束选区熔化设备；/n将镍基合金粉末装入所述电子束选区熔化设备粉仓中，并将粉床成形底板下降预设高度，对所述粉床成形底板进行铺粉前预热，预热至900~1100℃；/n将所述粉仓中的镍基合金粉末均匀铺设在预热后的成形底板上，采用电子束对所述镍基合金粉末成形区域进行预热；/n根据切层数据对预热...

【技术特征摘要】
1.一种镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
构建待加工工件的三维模型，所述待加工工件三维模型的底部包括选晶结构模型；
构建稳固件的三维模型，所述稳固件设置在所述待加工工件外围；
对所述待加工工件的三维模型及所述稳固件的三维模型进行切片处理，得到切层数据，并将所述切层数据导入电子束选区熔化设备；
将镍基合金粉末装入所述电子束选区熔化设备粉仓中，并将粉床成形底板下降预设高度，对所述粉床成形底板进行铺粉前预热，预热至900~1100℃；
将所述粉仓中的镍基合金粉末均匀铺设在预热后的成形底板上，采用电子束对所述镍基合金粉末成形区域进行预热；
根据切层数据对预热后的镍基合金粉末进行选区熔化扫描以得到单层实体片层；
重复上述铺粉工艺、铺粉后预热工艺和选区熔化扫描工艺，直至单层实体片层逐层堆积，得到目标工件；
其中，进行选区熔化扫描时先对稳固件切层进行选区熔化扫描成形再对待加工工件切层进行选区扫描成形；且选区熔化扫描过程中所述成形底板下方紧挨所述成形底板设置有冷却块，以使得待熔化镍基合金粉末层与相邻下层之间具有预设温度梯度。


2.根据权利要求1所述一种镍基合金单晶或定向凝固零件的制备方法，其特征在于，所述根据切层数据对预热后的镍基合金粉末进行选区熔化扫描以得到单层实体片层包括以下步骤：
对预热后的镍基合金粉末进行选区熔化扫描得到单层实体片层；
采用电子束对所述粉床进行保温操作使其温度控制在900~1000℃，并对所述待加工工件的单层实体片层进行选区重熔扫描，使其表面处于熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：程康康，李会霞，贺卫卫，朱纪磊，车倩颖，汤慧萍，向长淑，陈睿，曹静轩，
申请(专利权)人：西安赛隆金属材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61