一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法技术

本发明专利技术提供一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法，包括以下步骤；步骤一，取零件和异步轧机制备的TC4钛合金箔材；步骤二，将TC4钛合金箔材通过表面清洗装置进行表面去油，然后采用机械清理方法，对TC4钛合金箔材表面的氧化层进行清理；步骤三，将TC4钛合金箔材裁剪成箔材窄带；步骤四，将箔材窄带装入窄带送材机中，然后将箔材窄带以1～3m/min的速率送出；步骤五，将箔材窄带的一端对准制备零件的一端；步骤六，激光加热器沿箔材窄带宽度方向对箔材窄带进行快速加热，实现箔材窄带与准备制备零件的表面结合；步骤七，采用压辊，压辊将激光加热器处理后的箔材窄带与制备零件压合，实现箔材窄带与零件的完全冶金结合。窄带与零件的完全冶金结合。窄带与零件的完全冶金结合。

【技术实现步骤摘要】
一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法


[0001]本专利技术涉及金属材料焊接与增材
，具体地为一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法。

技术介绍

[0002]空航天等领域应用广泛，这对实现轻量化生产和环境友好的目标有巨大推进作用。TC4钛合金材料是目前最成功的增材制造材料，可以用来制备很多航空航天的零件。然而，目前TC4钛合金材料用于增材制造时，主要是通过将TC4钛合金制成粉末，然后，采用激光重熔的方法开展制备。
[0003]增材制造是一种新兴的制造技术。该技术获得了世界范围内的重要关注。目前成熟的增材制造技术主要有两种模式。一种是采用金属、陶瓷、树脂等的粉末材料，通过激光等方法对粉末材料进行熔化，然后实现增材制造。另一种是采用棒材进行增材制造，通过电弧等方法将棒材进行熔化，然后实现构件制备。上述两种方法对于复杂构件都是非常有意义的，但是，目前制备一个零件的时间非常长，增加了制造成本，特别是一些形状相对简单的零件，有必要开发出更高效的增材制造技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法。
[0005]本专利技术所要解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法，包括以下步骤；
[0007]步骤一，取零件和异步轧机制备的TC4钛合金箔材；
[0008]步骤二，将TC4钛合金箔材通过表面清洗装置进行表面去油，然后采用机械清理方法，对TC4钛合金箔材表面的氧化层进行清理；
[0009]步骤三，将步骤二得到的TC4钛合金箔材裁剪成为1～100mm的箔材窄带；
[0010]步骤四，将步骤三得到箔材窄带装入窄带送材机中，然后将箔材窄带以1～3m/min的速率送出；
[0011]步骤五，将箔材窄带的一端对准制备零件的一端；
[0012]步骤六，采用激光加热器，激光加热器沿箔材窄带宽度方向对箔材窄带进行快速加热，实现箔材窄带与准备制备零件的表面结合；
[0013]步骤七，采用压辊，压辊将激光加热器处理后的箔材窄带与制备零件压合，实现箔材窄带与零件的完全冶金结合。
[0014]进一步地，所述TC4合金箔材的厚度为25～100μm，所述TC4合金箔材的宽度为10～500mm。
[0015]进一步地，所述步骤六中激光加热器加入温度为1850～2000℃。
[0016]进一步地，所述步骤七中的压辊的辊压力为500～800MPa。
[0017]进一步地，所述表面清洗装置包括碱液除油箱。
[0018]进一步地，所述械清理方法包括带卷表面修磨方法。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0020]通过本专利技术的TC4钛合金箔材进行增材制造的方法，在制备的TC4钛合金增材制造过程中效率大幅提高，与此同时，增材制造产品的表面质量大幅提高，实现制造过程中成本降低。
[0021]附图说明书
[0022]图1TC4钛合金箔材增材制造流程图。
[0023]图中：1
‑
异步轧机；2
‑
TC4钛合金箔材；3
‑
箔材窄带；4
‑
窄带送材机；5
‑
零件；6
‑
激光加热器；7
‑
压辊，8
‑
表面清洗装置。
具体实施方式
[0024]以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。
[0025]实施例1
[0026]本实施例包括以下步骤；
[0027]步骤一，取零件和异步轧机1制备的TC4合金箔材2；在本实施例中，TC4合金箔材2的厚度为100μm，TC4合金箔材2的宽度加工为500mm；
[0028]步骤二，将TC4合金箔材2通过表面清洗装置8进行表面去油，然后采用机械清理方法，对TC4合金箔材2表面的氧化层进行清理；使得TC4合金箔材2表面氧化层清理后的粗糙度为Ra0.8μm；在本实施例中，表面清洗装置8包括碱液除油箱等表面清洗装置；机械清理方法包括带卷表面修磨等清理方法；
[0029]步骤三，将步骤二得到的TC4合金箔材裁剪成为100mm的箔材窄带3；
[0030]步骤四，将步骤三得到箔材窄带3装入窄带送材机4中，然后将箔材窄带3以1.2m/min的速率送出；
[0031]步骤五，将箔材窄带3的一端对准制备零件5的一端；
[0032]步骤六，采用激光加热器6，激光加热器6沿箔材窄带3宽度方向对箔材窄带3进行快速加热，实现箔材窄带3与准制备的零件5表面结合；在本实施例中，激光加热器6加热温度为1950℃；
[0033]步骤七，采用压辊7，压辊7将激光加热器6处理后的箔材窄带3与制备零件5压合，实现箔材窄带3与零件5的完全冶金结合；在本实施例中，压辊7压力为600MPa。
[0034]实施例2
[0035]本实施例包括以下步骤；
[0036]步骤一，取零件和异步轧机1制备的TC4合金箔材2；在本实施例中，TC4合金箔材2的厚度为50μm，TC4合金箔材2的宽度加工为100mm；
[0037]步骤二，将TC4合金箔材2通过表面清洗装置8进行表面去油，然后采用机械清理方法，对TC4合金箔材2表面的氧化层进行清理；使得TC4合金箔材2表面氧化层清理后的粗糙度为Ra1.0μm；在本实施例中，表面清洗装置8包括碱液除油箱等表面清洗；机械清理方法包括带卷表面修磨等清理方法；
[0038]步骤三，将步骤二得到的TC4合金箔材裁剪成为50mm的箔材窄带3；
[0039]步骤四，将步骤三得到箔材窄带3装入窄带送材机4中，然后将箔材窄带3以2.5m/
min的速率送出；
[0040]步骤五，将箔材窄带3的一端对准制备零件5的一端；
[0041]步骤六，采用激光加热器6，激光加热器6沿箔材窄带3宽度方向对箔材窄带3进行快速加热，实现箔材窄带3与准制备的零件5表面结合；在本实施例中，激光加热器6加热温度为1850℃；
[0042]步骤七，采用压辊7，压辊7将激光加热器6处理后的箔材窄带3与制备零件5压合，实现箔材窄带3与零件5的完全冶金结合；在本实施例中，压辊7压力为550MPa。
[0043]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神与范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TC4钛合金箔材进行增材制造的方法，其特征在于：包括以下步骤；步骤一，取零件(5)和异步轧机(1)制备的TC4钛合金箔材(2)；步骤二，将TC4钛合金箔材(2)通过表面清洗装置(8)进行表面去油，然后采用机械清理方法，对TC4钛合金箔材(2)表面的氧化层进行清理；步骤三，将步骤二得到的TC4钛合金箔材(2)裁剪成为1～100mm的箔材窄带(3)；步骤四，将步骤三得到箔材窄带(3)装入窄带送材机中，然后将箔材窄带(3)以1～3m/min的速率送出；步骤五，将箔材窄带(3)的一端对准制备零件(5)的一端；步骤六，采用激光加热器(6)，激光加热器(6)沿箔材窄带(3)宽度方向对箔材窄带(3)进行快速加热，实现箔材窄带(3)与准备制备零件(5)的表面结合；步骤七，采用压辊(7)，压辊(7)将激光加热器处理后的箔材窄带(3)与制备零件(5)压合，实现箔材窄带(3)与零件(5)的完全冶金结合。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔玢，喻海良，刘正乔，余世伦，谢宗瑜，涂爱东，王雪萌，张孝军，蒋孟玲，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：