基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，包括：基于第一性原理获取连接环材料的成分参数，且所述连接环材料的成分参数包括成分及其重量百分比；基于所述连接环材料的成分参数和非定域密度泛函理论，获取所述连接环的孔径参数；以及根据所述连接环材料的成分参数和孔径参数，采用3D打印工艺制备所述连接环。本发明专利技术利用3D打印工艺制备连接环，可以解决微波光电头罩的连接环在复杂热历史作用下材料因瓦效应的可转移性及其关键度量控制问题，最终实现因瓦合金连接环的轻量化设计、制造及用于光电头罩的超快激光焊接封接，形成面向少量件快速验证和成组件快速投产的微波光电头罩连接环设计与混合增材制造方法。材制造方法。材制造方法。

【技术实现步骤摘要】
基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法


[0001]本专利技术涉及因瓦合金
，尤其涉及一种用于微波光电头罩的基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法。

技术介绍

[0002]陶瓷材料是重要的介质与结构材料，在精密机械的各个方面均有重要作用发挥。对于无线光电设备系统，随着系统工作频率和工作环境不断朝向高性能、严苛化的方向发展，为了获得陶瓷/金属异质异构材料体系组件的较宽的工作条件，对微波光电头罩陶瓷的封接与使用提出了更高的要求。
[0003]微波光电头罩采用因瓦合金连接环进行封接。传统因瓦合金连接环的制备需要经历材料冶炼、锻压、机械加工和焊接等过程，具有长流程、低质量等缺陷；在面对新产品较高的连接性能要求时，传统技术体系无法解决多工艺热历史作用下膨胀性能、力学性能等关键特性的急剧下降的问题。同时，因瓦合金密度较大，对于高精密的无线通信设备而言，显得极其笨重。如何基于混合增材制造(即3D打印)的思想对因瓦合金连接环进行制备，使其满足新产品较高的连接性能要求，成为研究的热点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，利用3D打印工艺制备连接环，可以解决微波光电头罩的连接环在复杂热历史作用下材料因瓦效应的可转移性及其关键度量控制问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，包括：
[0007]基于第一性原理获取连接环材料的成分参数，且所述连接环材料的成分参数包括成分及其重量百分比；
[0008]基于所述连接环材料的成分参数和非定域密度泛函理论，获取所述连接环的孔径参数；以及
[0009]根据所述连接环材料的成分参数和孔径参数，采用3D打印工艺制备所述连接环。
[0010]可选的，所述基于第一性原理获取连接环材料的成分参数的步骤包括：
[0011]采用密度泛函理论，建立所述连接环材料的温度、成分参数及组织结构关系；
[0012]利用蒙特卡洛方法对所述连接环材料的结构进行建模，以获取所述连接环材料的准随机结构；
[0013]采用深度神经网络算法，获取具有准随机结构的所述连接环材料中的成分及各成分的重量百分比。
[0014]可选的，所述连接环材料的成分及重量百分比为：Fe：32％～36％、Ni：60％～64％、待增加成分M：余量。
[0015]可选的，所述待增加成分M为Co。
[0016]可选的，所述获取所述连接环的孔径参数的步骤包括：
[0017]根据所述连接环材料的准随机结构和成分参数，利用所述非定域密度泛函理论获取所述连接环中微孔和介孔的孔径分布。
[0018]可选的，所述连接环中微孔的孔径小于2nm，且微孔平均孔径为1.5nm，介孔的孔径分布范围是2nm～50nm，且介孔平均孔径为30nm。
[0019]可选的，所述采用3D打印工艺制备所述连接环的步骤包括：
[0020]根据所述连接环材料的成分参数制备原材料；
[0021]采用激光粉末床融合工艺将所述原材料进行融合，以得到所述连接环，且所述连接环为具有微孔和介孔的多孔结构；
[0022]根据所述连接环中微孔和介孔的孔径分布，采用激光束对所述连接环进行孔径及孔型修正。
[0023]可选的，所述基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，还包括：采用激光将所述连接环与微波光电头罩进行焊接。
[0024]本专利技术与现有技术相比至少具有以下优点之一：
[0025]本专利技术提供一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，基于第一性原理可以获取连接环材料的成分参数；基于连接环材料的成分参数和非定域密度泛函理论，可以获取连接环的孔径参数；根据连接环材料的成分参数和孔径参数，并采用3D打印工艺则可以进行连接环的制备。
[0026]本专利技术利用3D打印工艺制备(即增材制造工艺)连接环时，可以基于精密温度控制进行原材料的制备与调控，并利用激光粉末床融合工艺将原材料进行融合以得到连接环即具有微孔和介孔的多孔结构，以及采用快速激光束对连接环表界面宏观孔进行孔径及孔型修正，从而快速制备出需要的连接环。
[0027]本专利技术利用3D打印工艺制备连接环，可以解决微波光电头罩的连接环在复杂热历史作用下材料因瓦效应的可转移性及其关键度量控制问题，最终实现因瓦合金连接环的轻量化设计、制造及用于光电头罩的超快激光焊接封接，形成面向少量件快速验证和成组件快速投产的微波光电头罩的陶瓷连接环设计与混合增材制造方法。
[0028]本专利技术还可以应用于坦克陶瓷防护装甲、飞行器陶瓷头罩、陶瓷基板等部件与金属构件的连接结构。
附图说明
[0029]图1是本专利技术一实施例提供的一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法的流程图；
[0030]图2是本专利技术一实施例提供的一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法的逻辑图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰
地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
能涵盖的范围内。
[0032]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0033]结合附图1～2所示，本实施例提供一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，包括：步骤S110、基于第一性原理获取连接环材料的成分参数，且所述连接环材料的成分参数包括成分及其重量百分比；步骤S120、基于所述连接环材料的成分参数和非定域密度泛函理论，获取所述连接环的孔径参数；以及步骤S130、根据所述连接环材料的成分参数和孔径参数，采用3D打印工艺制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，其特征在于，包括：基于第一性原理获取连接环材料的成分参数，且所述连接环材料的成分参数包括成分及其重量百分比；基于所述连接环材料的成分参数和非定域密度泛函理论，获取所述连接环的孔径参数；以及根据所述连接环材料的成分参数和孔径参数，采用3D打印工艺制备所述连接环。2.如权利要求1所述的基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，其特征在于，所述基于第一性原理获取连接环材料的成分参数的步骤包括：采用密度泛函理论，建立所述连接环材料的温度、成分参数及组织结构关系；利用蒙特卡洛方法对所述连接环材料的结构进行建模，以获取所述连接环材料的准随机结构；采用深度神经网络算法，获取具有准随机结构的所述连接环材料中的成分及各成分的重量百分比。3.如权利要求2所述的基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，其特征在于，所述连接环材料的成分及重量百分比为：Fe：32％～36％、Ni：60％～64％、待增加成分M：余量。4.如权利要求3所述的基于混合增材制造的多孔结构因瓦合金连接环制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，黄凯，李炜，李伟，郝天峰，刘剑，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：