一种多层梯度金属基复合构件制备方法技术

技术编号:40344437 阅读:23 留言:0更新日期:2024-02-09 14:30
本发明专利技术提供了一种多层梯度金属基复合构件制备方法,步骤包括:根据构件形状和构件材料的梯度分布要求,称取对应比例的基体材料和增强体颗粒,混合成n种不同组分的复合粉体;将所得复合粉体分别装入增材成形装置的多位料仓,并安装好构件基板;打开增材成形装置,设置增材成形工艺的工艺参数;控制多位料仓按照预设程序供料,并实施增材成形。本发明专利技术提供了一种全新的搅拌摩擦增材成形方案,不仅能够快速成形增强相在空间上呈梯度分布的复合构件,而且能够一次性成形增强相呈梯度分布的多个曲形复合构件;本发明专利技术有利于实现材料组分、梯度分布状态的定量调控,可有效控制材料残余应力、晶粒尺寸、成分偏析等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属基复合材料增材制造,具体涉及一种多层梯度金属基复合构件制备方法


技术介绍

1、为提高金属基复合材料的综合性能,扩展其应用领域,复合材料的设计和制备逐渐由“材料设计-性能要求”的反向设计转为“性能要求-材料设计”的正向设计方向发展。其中,复合材料组织、性能的梯度分布可实现复合材料强度和塑性的同步提升,且可减小和克服结合部分性能的不匹配因素。

2、研究表明,增强相含量/结构在空间上呈梯度分布可有效提升复合材料的综合性能。当前梯度复合材料制备主要有粉末冶金法、自蔓延烧结高温合成法、喷涂法、多层轧制变形法、激光熔覆法等。其中,粉末冶金法将原料按设计的梯度成分成形后烧结,该工艺可实现复合材料梯度的高效设计,但存在工艺复杂、制备材料孔隙率高,综合性能低等问题;自蔓延烧结高温合成法是通过高温扩散、化学反应方式合成,存在反应原料组分要求高、附加反应过程不可控等问题;喷涂法是通过将混合粉末熔化后喷射成形,存在材料缺陷多,组织不致密等问题;多层轧制变形法是将不同成分的复合材料板材叠层后轧制变形形成,但该方法因大塑性变形,存在层间开裂等问题,且无本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多层梯度金属基复合构件制备方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的多层梯度金属基复合构件制备方法,其特征在于:所述的多位料仓包括旋转机构,旋转机构的转盘上设置有多个料仓,所有料仓的中轴线位于同一个圆周上;所述的增材成形装置采用搅拌摩擦增材设备,搅拌摩擦增材设备的工具头料腔能够与任意一个料仓相通。

3.根据权利要求1或2所述的多层梯度金属基复合构件制备方法,其特征在于:所述的构件基板安装在基座上,基座上具有若干个间隔布置的通孔,在每个通孔内配合有钨合金隔板,最外侧的封闭式钨合金隔板作为主要支撑挡板,钨合金隔板的内轮廓形状与所制备的构件形状一致;...

【技术特征摘要】

1.一种多层梯度金属基复合构件制备方法,其特征在于,步骤包括:

2.根据权利要求1所述的多层梯度金属基复合构件制备方法,其特征在于:所述的多位料仓包括旋转机构,旋转机构的转盘上设置有多个料仓,所有料仓的中轴线位于同一个圆周上;所述的增材成形装置采用搅拌摩擦增材设备,搅拌摩擦增材设备的工具头料腔能够与任意一个料仓相通。

3.根据权利要求1或2所述的多层梯度金属基复合构件制备方法,其特征在于:所述的构件基板安装在基座上,基座上具有若干个间隔布置的通孔,在每个通孔内配合有钨合金隔板,最外侧的封闭式钨合金隔板作为主要支撑挡板,钨合金隔板的内轮廓形状与所制备的构件形状一致;丝杠升降机构运行时,升降部件上下移动,钨合金隔板顺着通孔上下移动。

4.根据权利要求3所述的多层梯度金属基复合构件制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜传航邢志辉赵高瞻徐超高诗情孙际鹏柴舒心张菲玥
申请(专利权)人:中国兵器装备集团西南技术工程研究所
类型:发明
国别省市:

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