一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法。首先，根据金属材料的功能和性能需求，设计或选用异质结构；接着，获取异质结构的三维数字模型，根据异质结构特征，确定激光增材制造过程中需要搅拌摩擦加工的位置和区域；然后，采用激光增材制造和搅拌摩擦加工的组合工艺，在基板上先增材后局部搅拌摩擦加工，如此往复，完成异质结构的增材制造；最后，用线切割或者机械加工将上述增材制造的异构金属材料从基板上整体取下。本发明专利技术在激光增材制造过程中引入搅拌摩擦加工处理，实现增材层微观组织细化，消除气孔和裂纹等缺陷。通过搅拌摩擦辅助激光增材制造方法，构筑出多样化的异质结构，可以实现金属材料强度和韧性的同步提升。韧性的同步提升。韧性的同步提升。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法


[0001]本专利技术涉及激光增材制造以及搅拌摩擦加工领域，特指一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法。本专利技术在激光增材制造过程中引入搅拌摩擦加工处理，实现增材层微观组织细化，消除气孔和裂纹等缺陷，构筑出多样化的异质结构，可以实现金属材料强度和韧性的同步提升。

技术介绍

[0002]激光逐层增材制造过程中，移动熔池超高温合金熔体在温度梯度和快冷却速极高的条件下快速非平衡凝固，其凝固热力学和动力学过程非常复杂，从而使成形过程中存在明显的组织不均匀和冶金缺陷问题。首先，在微观组织方面，在增材过程中，前一增材层成形完成后，进行后一层增材时，由于较大的熔池局部凝固温度梯度，促进池底晶体的外延生长、抑制熔池表面的异质形核，彻底熔化消除了前一增材层表面等轴晶，从而使相邻增材层界面区域形成连续生长的柱状晶。这些柱状晶不但引起成形件的显微组织和力学性能具有很强的各向异性，而且导致成形件的塑韧性、损伤容限和疲劳性能较低。其次，在冶金缺陷方面，在循环往复的“逐点熔化—逐线搭接—逐层堆积”过程中，微熔池处于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法，其特征在于：首先，根据金属材料的功能和性能需求，设计或选用异质结构；接着，获取异质结构的三维数字模型，根据异质结构特征，确定激光增材制造过程中需要搅拌摩擦加工的位置和区域；然后，采用激光增材制造和搅拌摩擦加工的组合工艺，在基板上先增材后局部搅拌摩擦加工，如此往复，在基板上完成异质结构的增材制造；最后，用线切割或者机械加工将上述增材制造的异构金属材料从基板上整体取下。2.如权利要求1所述的一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法，其特征在于，所述异质结构主要包括梯度结构、层状结构、谐波结构、魔方结构和双联通结构。3.如权利要求1所述的一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法，其特征在于：所述激光增材制造方法主要包括激光粉末床熔融、激光定向能量沉积合激光
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电弧增材制造。4.如权利要求1所述的一种搅拌摩擦辅助激光增材制造异构金属材料的方法，其特征在于：按照需要搅拌摩擦加工的位置和区域在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海飞，方敏，鲁金忠，吕继铭，罗开玉，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：