【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于叶片增材制造，具体涉及一种多材料空心叶片复合增材制造方法。
技术介绍
1、随着航空发动机减重和性能需求的不断提高，空心叶片的内腔复杂程度和材料性能的要求被同步提升。虽然目前通过铸造和特种连接技术的结合，可以实现空心叶片的分步制造，但是普遍存在生产周期长、界面强度低、性能不稳定的问题，且随着航空发动机零件结构复杂程度的不断增加，传统的制造连接技术势必存在技术壁垒。虽然目前利用增材制造逐层叠加的技术优势，可以实现复杂内腔结构叶片的有效制造，然而对于更高性能、更复杂内腔的叶片使用要求，势必对现有增材技术提出了新的挑战，且目前航空发动机空心叶片普遍存在生产周期长、材料及制造成本极其昂贵的现象，随着生产资源的消耗，势必对零件的低成本、高敏捷制造提出新的挑战。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多材料空心叶片复合增材制造方法，用以解决现有的增材制造方法针对叶片制造时仍存在不能满足性能要求、尺寸要求等技术问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术公开了一种多材料空心叶片复合增材制造方法，包括以下步骤：
4、根据叶片整体结构特征采用同步增材或异步增材的方式进行制备；
5、所述同步增材的方式包括以下步骤：
6、首先，采用激光熔覆技术对叶片榫头部位进行金属材料的送粉式增材成形，当成形至叶片内腔高度时，同时采用熔融沉积技术对内腔结构进行送丝式增材成形、
7、所述异步增材的方式包括以下步骤：
8、首先，采用激光熔覆技术对叶片榫头部位进行金属材料的送粉式增材成形，当成形至叶片内腔高度时，先采用熔融沉积技术对内腔结构进行送丝式增材成形，然后采用激光熔覆技术对叶身蒙皮部位进行金属材料的送粉式增材成形，直至完成整个打印程序。
9、进一步地，所述熔融沉积技术对内腔结构进行送丝式增材成形时，采用的材料种类，是通过分析叶片的功能需求和受力边界条件，结合材料性能，正向设计确定的。
10、进一步地，所述熔融沉积技术对内腔结构进行送丝式增材成形时，采用的材料为连续纤维增强复合材料。
11、进一步地，所述对叶片榫头部位、叶身蒙皮部位进行的送粉式增材成形时采用的金属材料的种类，是通过分析叶片的功能需求和受力边界条件，结合材料性能，正向设计确定的。
12、进一步地，所述对叶片榫头部位、叶身蒙皮部位进行的送粉式增材成形时采用的金属材料的种类为钛合金或高温合金。
13、进一步地，所述钛合金为tc4或tial。
14、进一步地，所述同步增材或异步增材的成形路径根据零件结构对三维模型进行技术分类切片来确定。
15、进一步地，当同步增材的方式无法满足时，采用异步增材的方式进行制备。
16、进一步地，同步增材的方式是否可以满足，是根据零件结构对三维模型和成形路径进行分析判断得到的。。
17、进一步地，所述叶片榫头部位采用的金属材料种类与叶身蒙皮部位采用的金属材料种类一致。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、本专利技术公开了一种多材料空心叶片复合增材制造方法，集成激光熔覆和熔融沉积的技术，结合复杂内腔叶片的承载受力边界条件和材料性能参数，正向设计选用内腔与其余部位的材料，采用激光熔覆技术对叶片榫头、叶身蒙皮部位进行金属材料的送粉式增材成形，同时采用熔融沉积技术对叶片复杂内腔的内加强筋、晶格点阵等内部结构进行连续纤维增强复合材料的送丝式增材成形；通过设计增材方案、成形路径，进行两种技术同步、异步的集成灵活制造，实现航空发动机空心叶片内腔多材料的复合一体化制造，降低生产制造成本，提升制造效率。同时通过多材料的正向设计，实现空心叶片内腔、外层部位多材料、多性能优势的正向表达，为航空发动机减重、性能提升以及复杂内腔结构零件的敏捷制造提供一种技术创新。该方法通过激光熔覆和熔融沉积技术、能场以及材料优势，实现复杂内腔叶片多材料的复合一体化制造。根据零件承载受力边界条件，通过多材料的正向设计，实现空心叶片内腔结构与其余部位的多材料、多性能优势的正向表达，实现航空发动机复杂内腔叶片的性能提升，为航空发动机减重、性能提升提供新的技术创新。
20、进一步地，该专利技术方法通过多材料的正向设计和制造，选择性发挥金属材料和连续纤维增强复合材料各自的优势。同时借助能场技术优势，打破材料预制困难的壁垒，实现多材料的低成本制造，为实现航空发动机高性能、复杂内腔叶片的制造提供技术创新。同时，将送粉式激光熔覆与送丝式熔融沉积技术有机结合，通过开展同步、异步增材成形的节奏，实现复杂结构、多材料的复合一体化、高灵活度制造，为航空发动机复杂内腔叶片的敏捷制造提供新的技术创新。
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1.一种多材料空心叶片复合增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种多材料空心叶片复合增材制造方法，其特征在于，所述熔融沉积技术对内腔结构进行送丝式增材成形时，采用的材料种类，是通过分析叶片的功能需求和受力边界条件，结合材料性能，正向设计确定的。
3.根据权利要求2所述的一种多材料空心叶片复合增材制造方法，其特征在于，所述熔融沉积技术对内腔结构进行送丝式增材成形时，采用的材料为连续纤维增强复合材料。
4.根据权利要求1所述的一种多材料空心叶片复合增材制造方法，其特征在于，所述对叶片榫头部位、叶身蒙皮部位进行的送粉式增材成形时采用的金属材料的种类，是通过分析叶片的功能需求和受力边界条件，结合材料性能，正向设计确定的。
5.根据权利要求4所述的一种多材料空心叶片复合增材制造方法，其特征在于，所述对叶片榫头部位、叶身蒙皮部位进行的送粉式增材成形时采用的金属材料的种类为钛合金或高温合金。
6.根据权利要求5所述的一种多材料空心叶片复合增材制造方法，其特征在于，所述钛合金为TC4或TiAl。
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