本发明专利技术涉及合金的生产制造技术领域，具体为一种合金成分的高通量筛选方法，包括以下步骤：S1预处理：将基板进行喷砂粗糙化处理；S2成型：将不同单质粉末分别放置在同轴送粉激光熔覆装置的送粉器的不同送粉桶内，设定初始参数并调整激光入射角度，利用同轴送粉激光熔覆方法成型合金；S3不同配比合金：调整不同送粉桶的送粉速率，使得输送到激光加工点处的粉末中不同单质的质量比发生连续变化，最后制成具有质量比发生连续变化的合金样品；S4性能检测：将所述合金样品进行性能分析，筛选出性能最佳的合金成分组成。本发明专利技术解决了现有激光技术在筛选铜基合金时存在筛选不准确的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金的生产制造，具体为一种合金成分的高通量筛选方法。
技术介绍
1、在合金的开发和设计中，通常是结合过去所积累的工作经验，采用试错的方式，将不同元素进行不同的排列组合并调节元素之间的成分配比，形成不同组成的合金在进行性能测试，最后优选出性能较好的合金进行运用生产。这种方式耗时费力，从设计合金成分组成配比到制造合金用于性能测试需要经过数周的工作，耽误企业的研发和生产。
2、为了解决上述问题，科研人员提出了高通量实验的方法，依托于激光技术，将不同元素的粉体以可控的速率递送至激光光束处烧结，实现毫米至厘米尺度样品的快速制备，再通过性能表征获得最佳成分及配比。
3、现有技术中如公开号为cn114346257a的中国专利提供了一种可变光斑激光高通量制备多元合金的方法及专用设备，其利用激光熔化沉积或激光冶金制备技术，利用可变光斑激光熔覆装置调整多元合金中各个组元的成分，并通过改变激光光斑尺寸来实现以激光高通量方式制备拥有大量不同成分配比的多元合金样品库。上述方法能够快捷高效的筛选出目标多元合金成分，最终开发出高性能多元块体合金及成分与结构可控的高性能复杂构件。
4、但是上述现有技术存在以下问题：使用上述方法在对铜基合金进行高通量筛选时，筛选出来的铜合金在摩擦磨损性能和自润滑性能上缺失严重，降低了筛选的准确性。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种合金成分的高通量筛选方法，用于解决现有激光技术在铜基合金组分筛选上结论不准确的技术问题。
>2、本申请提供如下技术方案，一种合金成分的高通量筛选方法，包括以下步骤：3、s1预处理：将基板进行喷砂粗糙化处理；
4、s2成型：将不同单质粉末分别放置在同轴送粉激光熔覆装置的送粉器的不同送粉桶内，设定初始参数并调整激光入射角度，利用同轴送粉激光熔覆方法成型合金；
5、s3不同配比合金：调整不同送粉桶的送粉速率，使得输送到激光加工点处的粉末中不同单质的质量比发生连续变化，最后制成具有质量比发生连续变化的合金样品；
6、s4性能检测：将所述合金样品进行性能分析，筛选出性能最佳的合金成分组成。
7、本专利技术的原理：
8、本专利技术的有益效果：
9、本专利技术申请人是专门从事风电齿轮箱生产制造的企业，风电齿轮箱中滑动轴承的性能优劣决定了风电齿轮箱的使用寿命和输出功率。风电齿轮箱中要求所选轴承材料需要具有好的减摩性、耐磨性、抗咬合性、可嵌入性、跑合性、承载能力、亲油性等性能，需要对大量的合金成分进行筛选和实验，因此设计快速精准的筛分实验方案就显得尤为重要。
10、专利技术人在长期的工作中发现，大部分金属合金均可以采用一般的基于激光技术的高通量筛选方法进行筛选，但是在筛选作为滑动轴承常用材料之一的铜合金在筛选时常会出现筛选内容不准确的情况。本申请人在针对该工艺原理进行分析和研究后发现，原因在于铜合金中含有的铜元素相比于其他金属元素对激光具有很高的反射性，并且铜合金导热性能相对较强，因此在使用激光熔覆技术时所制备的铜合金容易出现自润滑性能和摩擦磨损性能的损失。因此当使用激光熔覆技术进行筛选时，筛选出来的铜合金在检测时不能准确反应其真实性能，造成时筛选结果不准确的问题。
11、针对上述问题，本申请专利技术人在通过调整激光入射角度，并在进行熔覆加工并对基板表面进行喷砂处理，降低了由于铜元素对激光的高反射性而造成的合金性能损失，使得本申请技术方案能够准确筛选出符合滑动轴承要求的铜合金组分。同时，调整入射角度以及对基板进行粗糙化处理能避免反射激光损坏激光器。
12、进一步，所述s1中基板为42crmo轴承钢，基板厚度选择为15mm。
13、本申请中，使用42crmo轴承钢作为基板材料可以保证其与所制备的铜合金线胀系数相近，并且两者熔点匹配。
14、进一步，所述s1中所述喷砂喷料为石英砂，石英砂粒度直径为0.2～0.4mm。
15、本申请中，对基板进行喷砂粗糙化处理能够有效降低激光的反射，所制备的合金材料性能不发生较大损失，保证了筛选方法的准确性。
16、进一步，所述s2中单质粉末包括单质铜粉末、单质铝粉末和单质铁粉末。
17、本申请中，主要测试滑动轴承中常用到的合金元素，包括铜铝和铁。
18、进一步，所述s2中初始参数包括激光功率2500～3000w、入射角度60°～90°、扫描速率480～600mm/min、光斑直径3mm、扫描间距2.1～2.4mm、搭接率70％～80％、送气量15l/min。
19、进一步，所述s2中激光入射角度为75°～90°。
20、本申请中，激光入射角度直接影响筛选得到的铜基合金的力学性能和自润滑性能。如果入射角度过小，则会导致铜基合金的力学性能下降，摩擦系数增大。
21、进一步，所述s3中送粉速度为9～15g/min。
22、本申请中，送粉速度控制筛选合金的组分密度，送分速度过慢会导致筛选时间过长且个组分不够清晰，如果速度过快会导致筛选合金组分成分分布不均，不能有效筛选。
23、进一步，所述s4中性能分析包括显微硬度试验、摩擦磨损试验、能谱分析试验和光学显微镜观察等方法。
24、本申请中，使用多种性能测试和分析方法对所制备的成型合金进行性能表征，保证了能够准确反应筛选出来的合金组分的各个方面性能。
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【技术保护点】
1.一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述S1中基板为42CrMo轴承钢，基板厚度选择为15mm。
3.根据权利要求1所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述S1中所述喷砂喷料为石英砂，石英砂粒度直径为0.2～0.4mm。
4.根据权利要求3所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述S2中单质粉末包括单质铜粉末、单质铝粉末和单质铁粉末。
5.根据权利要求4所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述S2中初始参数包括激光功率2500～3000W、扫描速率480～600mm/min、光斑直径3mm、扫描间距2.1～2.4mm、搭接率70％～80％、送气量15L/min。
6.根据权利要求1所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述S2中激光入射角度为75°～90°。
7.根据权利要求6所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述S3中送粉速度为9～15g/min。
>8.根据权利要求7所述的一种合金成分的高通量筛选方法的制备方法，其特征在于：所述S4中性能分析包括显微硬度试验、摩擦磨损试验、能谱分析试验和光学显微镜观察等方法。...
【技术特征摘要】
1.一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述s1中基板为42crmo轴承钢，基板厚度选择为15mm。
3.根据权利要求1所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述s1中所述喷砂喷料为石英砂，石英砂粒度直径为0.2～0.4mm。
4.根据权利要求3所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述s2中单质粉末包括单质铜粉末、单质铝粉末和单质铁粉末。
5.根据权利要求4所述的一种合金成分的高通量筛选方法，其特征在于：所述s2中初始...
【专利技术属性】
技术研发人员：李红革，柏厚义，李伟，戴先武，叶伟，文可馨，冯厚斌，明磊，张鑫，黎伟，曾昱滔，
申请(专利权)人：重庆望江工业有限公司江苏分公司，
类型：发明
国别省市：
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