超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法技术

本发明专利技术公开了超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法，首先设计零件形状，根据零件尺寸设定激光选区熔化工艺参数以及编写打印程序，激光选区熔化工艺参数包括送粉工艺和成形工艺；然后按照编写好的打印程序进行逐层打印，直至完成零件的成形，成形过程中通入惰性保护气体以防止零件氧化；其中，在每一层打印的过程中，对形成的沉积层进行超声微锻造处理；最后对超声微锻造处理后的材料进行退火热处理。本发明专利技术通过超声微锻造辅助激光选区熔化技术实现零件成形的同时引入残余应力，并结合后续退火热处理，使合金的晶界结构得到优化。该方法不仅大幅简化了复杂金属零件的加工过程，还能改善激光选区熔化成形零件的晶界相关性能。晶界相关性能。晶界相关性能。

【技术实现步骤摘要】
超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法


[0001]本专利技术涉及金属材料形变及热处理领域，具体为超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法。

技术介绍

[0002]晶界是结构相同而取向不同晶粒间的界面，是多晶材料微观组织结构的重要组成部分，对材料的力学、物理、化学等性能具有显著的影响。研究表明，随机晶界(Σ>29)常为裂纹生长的核心和扩展的通道，而低ΣCSL(3≤Σ≤29，特别是Σ3)晶界因晶界结构有序度高，自由体积小，界面能低，表现出对晶间腐蚀、晶间应力腐蚀、滑移、断裂、敏化和溶质偏析具有强烈的抑制作用。因此，通过对材料的微观结构进行设计优化来改善材料的性能是一种可行的方法。1984年Watanabe提出了“晶界设计与控制”概念，即提高材料的低ΣCSL晶界的比例，从而改善其与晶界的相关性能。随后加拿大的Lin等研究了晶界设计与控制对材料抗晶间腐蚀性能的影响，继而发展成为晶界工程(Grain Boundary Engineering，GBE)，即通过适当的形变热处理工艺(Thermomechanical Proc本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法，其特征在于：具体步骤如下：S1：设计零件形状，根据零件尺寸设定激光选区熔化工艺参数并编写打印程序；S2：按照打印程序利用设备进行逐层打印成形，在每一层打印的过程中，对形成的沉积层进行超声微锻造处理，即：在超声波的作用下，通过微锻造头对沉积层进行超声冲击和机械滚压处理，使得沉积层产生压缩塑性变形，直至完成零件的打印；其中，在合金粉末熔化成形过程中，需要通入惰性保护气体以防止零件氧化；S3：将打印完成后的零件从基板上取出，并进行退火热处理。2.根据权利要求1所述的超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法，其特征在于：所述S2中所用的设备包括超声微锻造系统和激光选区熔化系统；所述超声微锻造系统，包括控制电源盒、逆变器、压电陶瓷超声振动发生器、幅度变化杆和微锻造头；所述超声微锻造系统被设置成整体装配在滑轨上，压电陶瓷超声振动发生器能够驱动微锻造头以预设的载荷对沉积层进行超声冲击和机械滚压；所述激光选区熔化系统，包括3D打印装置和送粉装置。3.根据权利要求1所述的超声微锻造辅助激光选区熔化调控合金晶界结构的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文，周俊杰，汪政，葛林，贺毅强，丁云飞，汤志强，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：