一种环境可调的高性能激光增材系统及制造方法技术方案

技术编号:40415555 阅读:26 留言:0更新日期:2024-02-20 22:32
本发明专利技术公开一种环境可调的高性能激光增材系统及制造方法,包括:高压舱系统包括高压舱主体、原料腔与溶液构造腔,所述高压舱主体用于盛放溶液,溶液环境构造系统包括溶液传感器、气‑液控制模块,气‑液控制模块根据溶液状态传感器的溶液状态参数在所述溶液构造腔内构造、监测、调节溶液环境;激光增材制造系统的激光头设置在所述保护罩形成的保护区域内,气瓶组提供特殊成分气体以在溶液环境内形成局部干区;金属粉末与激光相互作用形成液态熔池,激光头执行复杂的运动轨迹和逐层沉积合金粉末。本发明专利技术有效调控熔池冶金过程中缺陷的形成,显著提升增材制造材料内部冶金结合质量和力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光增材制造领域,尤其涉及一种环境可调的高性能激光增材系统及制造方法


技术介绍

1、激光增材制造技术是一种以激光为能量源,基材表面进行熔化形成熔池,同时向熔池内添加粉末材料,通过逐层叠加的方式,实现金属材料的三维立体成型。激光具有能量密度高的特点,可实现难加工金属的制造,比如航空航天领域采用的钛合金、高温合金等,同时激光增材制造技术还具有不受零件结构限制的优点,可用于结构复杂、难加工以及薄壁零件的加工制造。然而,针对常压大气氛围激光增材制造构件内部冶金缺陷显著降低材料的服役性能,成型件耐腐蚀性能不足,外观不够美观影响其产品质量、成品率及市场应用的难题。如常压下大气氛围下激光增材制造高氮钢存在气孔率极高,氮损失严重,力学性能差的问题;常压大气氛围下的激光增材制造在逐层制造过程中热积累逐渐增加,冷却速率难以进一步提升;常压大气氛围下激光增材制造过程中不可避免地产生大量高温氧化的氧化皮,氧化皮在逐层沉积过程中被重熔进入熔池,形成大量氧化物夹杂和局部裂纹敏感点,降低沉积层冶金质量,削弱力学性能;常压大气氛围下激光增材制造产品耐蚀性难以进一步提高;常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,包括:高压舱系统、溶液环境构造系统、激光增材制造系统;

2.根据权利要求1所述的一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,所述高压舱主体的横截面呈圆形,沿所述高压舱主体的外壁向高压舱主体的中心方向,由外到内依次设置原料腔、溶液构造腔和工作腔;所述原料腔为沿圆周均匀分布的多个独立腔室,每个独立腔室用于长期存放不同原料液;

3.根据权利要求2所述的一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,所述原料液的种类不少于1种;原料液互相混合形成过渡溶液,多种成分溶液以预设先后次序配置,经充分反应且成分均匀的溶液形成目标溶...

【技术特征摘要】

1.一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,包括:高压舱系统、溶液环境构造系统、激光增材制造系统;

2.根据权利要求1所述的一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,所述高压舱主体的横截面呈圆形,沿所述高压舱主体的外壁向高压舱主体的中心方向,由外到内依次设置原料腔、溶液构造腔和工作腔;所述原料腔为沿圆周均匀分布的多个独立腔室,每个独立腔室用于长期存放不同原料液;

3.根据权利要求2所述的一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,所述原料液的种类不少于1种;原料液互相混合形成过渡溶液,多种成分溶液以预设先后次序配置,经充分反应且成分均匀的溶液形成目标溶液;

4.根据权利要求3所述的一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,每个原料腔上均至少设置一个进液通道、一个进气通道和一个出气通道;每个进液通道、进气通道和出气通道上均设置有电控阀门;溶液原料通过原料腔进液通道进入原料腔内,添加原料液;原料腔内多余的气体通过原料腔出气通道排出高压舱主体,高压气体通过原料腔进气通道向原料腔内的溶液原料施加压力;电控阀门用于控制其对应流经气体或流经液体的流量和压力。

5.根据权利要求3所述的一种环境可调的高性能激光增材系统,其特征在于,溶液构造腔上部设置有一出气通道和一进气通道,溶液构造腔的底部设置有一进液通道和一排液通道;溶液构造腔的出气通道、进气通道、进液通道和排液通道上分别设置有独立的电控阀门;原料腔内的原料液按照溶液配置的先后顺序,通过溶液构造腔的进液通道向溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩恩厚孙桂芳
申请(专利权)人:广东腐蚀科学与技术创新研究院
类型:发明
国别省市:

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