超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法与系统技术方案

本发明专利技术提供一种超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法与系统，包括：根据工件设置增材制造工艺参数并编制打印程序，所述增材制造工艺参数包括送粉工艺和激光熔覆工艺；按照打印程序对送入基板表面的合金粉末进行逐层打印，直到完成整个工件的打印；其中，在每一层打印过程中，对形成的熔覆层进行超声滚压处理，即：在超声波振动环境下，通过滚压头同步对形成的熔覆层进行滚压处理，并且超声振动产生的机械振动与滚压处理产身的机械形变同时作用于滚压头所接触的熔覆层位置。本发明专利技术通过对每层熔覆层的超声滚压处理，使得打印完成后的构件不管是表面还是内部的组织都得到了细化和均匀化，降低表面粗糙度、提高显微硬度、改善组织结构，使得材料的力学性能得到极大的提升。升。升。

【技术实现步骤摘要】
超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法与系统


[0001]本专利技术属于增材制造
，具体而言涉及对激光熔化沉积组织的改善处理，尤其是一种超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法。

技术介绍

[0002]增材制造(Addition Manufacture，AM)技术，也称为3D打印技术，作为一种新型制造技术，具有低成本、短周期、高性能、数字化制造的特点，增材制造被誉为“变革性”的新技术，有望为国防及工业重大装备复杂承力构件制造提供一条新途径。
[0003]激光熔化沉积是一种基于快速原型制造基本原理的增材制造技术，以金属粉末为原材料，采用高能量的激光作为能量源，按照预定的扫描路径，将同步送给的金属粉末进行逐层熔化，快速凝固和逐层沉积，从而实现金属零件的直接制造的技术。由于其特殊的冶金过程(过程中存在快速加热、快速冷却的超常冶金环境)，组织容易产生柱状晶显著、组织的不均匀等问题。围绕这一问题，现有技术已经开展了大量探索性研究，从增材制造工艺本身、添加强化颗粒细化晶粒及利用磁场、电场等手段进行微观组织的调控，试图解决增材制造冶金组织问题。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法，其特征在于，包括：步骤1：根据工件设置增材制造工艺参数并编制打印程序，所述增材制造工艺参数包括送粉工艺和激光熔覆工艺；步骤2：按照打印程序对送入基板表面的合金粉末进行逐层打印，直到完成整个工件的打印；其中，在每一层打印过程中，对形成的熔覆层进行超声滚压处理，即：在超声波振动环境下，通过滚压头同步对形成的熔覆层进行滚压处理，并且超声振动产生的机械振动与滚压处理产身的机械形变同时作用于滚压头所接触的熔覆层位置。2.根据权利要求1所述的超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法，其特征在于，通过对每一层熔覆层的超声滚压处理，同时改善打印后的工件的表面以及内部的组织，实现细化和均匀化。3.根据权利要求1所述的超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法，其特征在于，对每一层熔覆层的超声滚压过程中，以预设的静压力滚压设定的次数，使得熔覆层形变量达到预设的比例值。4.根据权利要求1所述的超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法，其特征在于，每一层熔覆层的形变量控制在3％
‑
15％。5.根据权利要求1所述的超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法，其特征在于，由超声波换能器与设置在超声波换能器下方的变幅杆构成超声振动机构，所述滚压头与变幅杆连接并安装在变幅杆的下方，在对每一层熔覆层进行超声滚压过程中，变幅杆的振动机械能与滚压头下压的下压机械能同时作用于滚压头所接触的熔覆层位置。6.根据权利要求1所述的超声滚压调控激光增材制造沉积组织的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙中刚，焦涛，戴国庆，郭艳华，冯亮，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：