【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于增材制造，具体涉及一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法。
技术介绍
1、贝氏体钢作为一种特殊钢材，由于其良好的强度、抗冲击性能、耐磨性能及较低的变形回复力等优点，被广泛应用于建筑、车辆交通、精密零件及航空航天领域中。然而随着各行各业发展，对贝氏体钢机械性能提出了更高要求。尽管贝氏体钢本身强度很高，但存在遭受高应力或冲击载荷时，由于贝氏体相的形态和分布，导致的高应力脆性和当温度降至接近或低于贝氏体相转变温度时具备低温脆性的缺点，韧性不足限制了贝氏体钢在工程机械结构件上的进一步应用。
2、目前提高贝氏体韧性主要通过热处理工艺、微合金化技术、组织控制技术等方法实现。但热处理工艺需要在成型件基础上进行，难以应用于大型零件并且会降低总体生产效率；微合金化技术通过添加微量合金元素调整贝氏体钢的晶格结构和相变，但其成本较高；组织控制技术则受到材料限制，成熟工艺难以突破材料本身性能限制。
3、而异质异构增材制造技术可以实现不同材料之间的配合，以独特结构分散应力吸收能量，从而制备高强高韧贝氏体钢结构件，目前关于贝氏体钢层道间异质异构增材技术研究较少。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：本专利技术的贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法，包括如下步骤：
3、步骤(1)：试验前获取增材结构件模型，根据结构件所
4、步骤(2)：将基材进行打磨，填充焊丝并按照结构件编写机器人行走路径；
5、步骤(3)：匹配工艺参数进行贝氏体-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造。
6、进一步的，步骤(1)中采用的异质为贝氏体钢与不锈钢双材料，异构则为多种结构，包括但不限于贝壳仿生结构中的层间异构、道间异构、层道间复合异构。
7、进一步的，步骤(2)中采用的不锈钢焊丝及贝氏体钢药芯焊丝的具体成分如下：
8、采用的不锈钢焊丝mn元素含量为1.00％～2.50％，ni元素含量为11.00％～14.00％，mo元素含量为2.00％～3.00％，cr元素含量为18.00％～20.00％，si元素含量0.30％～0.65％，c元素含量≤0.03％，s元素含量≤0.03％，p元素含量≤0.03％，cu元素含量≤0.75％，其余为fe元素。
9、采用的贝氏体钢焊丝mn元素含量为1.20％～2.25％，ni元素含量为1.75％～2.60％，mo元素含量为0.20％～0.65％，cr元素含量为0.2％～0.6％，si元素含量≤0.80％，c元素含量≤0.15％，s元素含量≤0.03％，p元素含量≤0.03％，其余为fe元素。
10、进一步的，步骤(2)中采用的不锈钢焊丝直径为0.80-1.20mm，贝氏体钢焊丝的直径为0.8～1.2mm，采用的增材路径整体为来回往复型，根据不同结构切换焊枪，从而实现不同材料切换。
11、进一步的，步骤(3)中增材时的不锈钢与贝氏体钢均采用脉冲冷金属过渡增材模式，焊接速度均为3.00-5.00mm/s，送丝速度均为3.60～7.60m/min，干伸长均为8.00-14.00mm。而增材时不锈钢电弧电压为17.70～20.30v，焊接电流为79.00～154.00a，增材时贝氏体钢电弧电压为20.00～24.70v，焊接电流为103.00～216.00a。
12、进一步的，步骤(3)增材时不锈钢采用的保护气体为99.00％ar+1.00％o2，贝氏体钢采用的保护气体则为99.99％ar，其保护气体流量均为18.00～25.00l/min。
13、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
14、(1)本专利技术一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法，采用脉冲冷金属过渡增材贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件，有效分散应力并吸收能量，使得裂纹扩展时遇硬偏转，遇软钝化，从而抑制了裂纹的扩展，最终强化结构件韧性。相较于热处理优化，效率更高且应用范围更广；相较于微合金化技术，有效控制成本，具备更好的经济效益；相较于组织控制技术，引入额外材料突破了原有材料的性能限制
15、(2)本专利技术一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法，采用脉冲冷金属过渡模式及来回往复增材路径，有效减少飞溅，提高增材构件表面平整度，提高增材效率。
16、(3)本专利技术一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法，以增材制造逐层沉积作为突破点，可针对结构件具体应用条件定制结构，结合贝氏体钢与不锈钢的性能优势，使软硬材料交错层叠，突破传统材料“强-韧性”矛盾，快速沉积的同时，制备性能优异的高强高韧贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件，以适应工程机械结构件的进一步应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中采用的异质为贝氏体钢与不锈钢双材料，异构则为多种结构，包括但不限于贝壳仿生结构中的层间异构、道间异构、层道间复合异构。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中采用的不锈钢焊丝及贝氏体钢药芯焊丝的具体成分如下：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中采用的不锈钢焊丝直径为0.80-1.20mm，贝氏体钢焊丝的直径为0.80～1.20mm，采用的增材路径整体为来回往复型，根据不同结构切换焊枪，从而实现不同材料切换。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中增材时的不锈钢与贝氏体钢均采用脉冲冷金属过渡增材模式，焊接速度均为3.00-5.00mm/s，送丝速度均为3.60～7.60m/min，干伸长均为8.00-14.00mm；而增材时不锈钢电弧电压为17.70～20.30V，焊接电流为79.00～154.00A，增材时贝氏体钢电弧电压为20.00～24.
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)增材时不锈钢采用的保护气体为99.00％Ar+1.00％O2，贝氏体钢采用的保护气体则为99.99％Ar，其保护气体流量均为18.00～25.00L/min。
...【技术特征摘要】
1.一种贝氏体钢-不锈钢层道间异质异构结构件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中采用的异质为贝氏体钢与不锈钢双材料，异构则为多种结构，包括但不限于贝壳仿生结构中的层间异构、道间异构、层道间复合异构。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中采用的不锈钢焊丝及贝氏体钢药芯焊丝的具体成分如下：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中采用的不锈钢焊丝直径为0.80-1.20mm，贝氏体钢焊丝的直径为0.80～1.20mm，采用的增材路径整体为来回往复型，根据不同结构切换焊枪，从而实现不同材料切换。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：顾介仁，柴权赢，王克鸿，彭勇，赵志强，郭顺，黄勇，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。