一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法技术

本发明专利技术涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法

【技术实现步骤摘要】
一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法
。

技术介绍

[0002]目前，增材制造技术因为其能够通过逐层扫描而快速成形零件而得到关注，其中选区激光熔化可以成形结构复杂
、
高致密度的零件，在航空航天
、
临床医学等领域有着广泛的应用
。
然而，在打印过程中，由于参数或者扫描策略等选择不当时，不可避免的会引起一些未融合
、
孔洞和裂纹等缺陷，其中一些有害的缺陷将会限制其在航空航天
、
临床医学等领域的应用
。
[0003]因此，申请号为
201910450558.2
的中国专利公开了“激光选取熔化成形相邻分区搭接位置缺陷的修复方法”，其是首先通过改变激光扫描速度，从而获得均匀的熔道末端与熔道内部，且熔道末端没有明显的孔洞缺陷
。
在获得熔道末端与熔道内部形貌均匀的基础上，通过改变相邻熔道间的激光扫描速度，有效地消除了在激光选取熔化成形时相邻分区搭接出的缺陷，这些缺陷是由于激光能量输入过高而造成的含匙孔的缺陷熔池
。
其虽然能够消除材料中的匙孔，但其只能消除相邻分区搭接处的缺陷，无法有效地消除其他区域的缺陷
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法，所述方法能够修复高温合金表面及其内部的缺陷，优化了其微观结构，可以提高高温零件的硬度和延展性等力学性能
。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法，包括以下步骤：
[0007]将增材制造原材料逐层依次进行选区激光熔化和激光重熔；
[0008]所述选区激光熔化的扫描方向与所述激光重熔的扫描方向在同一水平面上相互垂直
。
[0009]优选的，所述选区激光熔化的激光功率为
300
～
350W
，扫描速度为
950
～
1050mm/s
，扫描间距为
90
～
110
μ
m
，层厚为
30
～
40
μ
m。
[0010]优选的，所述激光重熔的激光功率为
200
～
335W
，扫描速度为
950
～
1050mm/s
，扫描间距为
90
～
110
μ
m
，层厚为
30
～
40
μ
m。
[0011]优选的，所述激光重熔的次数
≥2
；
[0012]每次激光重熔的激光功率不同
。
[0013]本专利技术提供了一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法，包括以下步骤：将增材制造原材料逐层依次进行选区激光熔化和激光重熔；所述选区激光熔化的扫
描方向与所述激光重熔的扫描方向在同一水平面上相互垂直
。
由于选区激光熔化会使金属粉末快速熔化后会立即快速凝固，从而成形零件，但是所述选区激光熔化的逐层叠加成形这一特性，导致其成形过程中容易形成孔洞
、
未熔合和裂纹等冶金缺陷
。
针对上述问题，本专利技术采用逐层激光重熔的方法会再次扫描零件的固化层，从而起到修复选区激光熔化成形高温合金零件的缺陷的作用
。
附图说明
[0014]图1为本专利技术所述选区激光熔化的扫描方向与所述逐层激光重熔的扫描方向；
[0015]图2为实施例1所述重熔前的零部件
(a)、
经过第一次逐层激光重熔的零部件
(b)、
经过第二次逐层激光重熔的零部件
(c)
和经过第三次逐层激光重熔的零部件
(d)
的光镜图；
[0016]图3为实施例1所述重熔前的零部件
、
经过第一次逐层激光重熔的零部件
、
经过第二次逐层激光重熔的零部件和经过第三次逐层激光重熔的零部件的硬度柱形图；
[0017]图4为实施例1所述重熔前的零部件
、
经过第一次逐层激光重熔的零部件
、
经过第二次逐层激光重熔的零部件和经过第三次逐层激光重熔的零部件的延伸率柱形图
。
具体实施方式
[0018]本专利技术提供了一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法，包括以下步骤：
[0019]将增材制造原材料逐层依次进行选区激光熔化和激光重熔；
[0020]所述选区激光熔化的扫描方向与所述激光重熔的扫描方向在同一水平面上相互垂直
(
如图1所示，其中图1中第一次激光扫描对应所述选取激光熔化过程，激光重新扫描对应所述逐层激光重熔
)。
[0021]在本专利技术中，所述增材制造原料优选为镍合金
、
钛合金或铝合金；本专利技术对所述镍合金
、
钛合金或铝合金的具体种类或成分没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的种类或成分即可
。
[0022]在本专利技术中，所述选区激光熔化的激光功率优选为
300
～
350W
，更优选为
310
～
340W
，最优选为
320
～
330W
；扫描速度优选为
950
～
1050mm/s
，更优选为
980
～
1030mm/s
，最优选为
1000
～
1020mm/s
；扫描间距优选为
90
～
110
μ
m
，更优选为
95
～
105
μ
m
，最优选为
98
～
102
μ
m
；层厚优选为
30
～
40
μ
m
，更优选为
32
～
38
μ
m
，最优选为
34
～
36
μ
m。
[0023]在本专利技术中，所述激光重熔的激光功率优选为
200
～
335W
，更优选为
200
～
300W
，最优选为
200W
；扫描速度优选为
950
～
1050mm/s
，更优选为
980...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种修复激光增材制造成型高温合金中冶金缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：将增材制造原材料逐层依次进行选区激光熔化和激光重熔；所述选区激光熔化的扫描方向与所述激光重熔的扫描方向在同一水平面上相互垂直
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选区激光熔化的激光功率为
300
～
350W
，扫描速度为
950
～
1050mm/s
，扫描间距为
90
～
110
μ
m
，层厚为
30
～
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恺，黄磊，杨义，侯娟，
申请(专利权)人：上海祉元社企业管理合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：