【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硬质合金增材制造，尤其涉及一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法。
技术介绍
1、wc-co硬质合金具有很高的硬度、耐磨性、抗压强度和弹性模量，被誉为“工业的牙齿”。wc-co硬质合金在航空航天、资源开采、装备制造、轨道交通、电子信息等领域发挥着重要作用。现代工业技术的发展对几何形状复杂的wc-co硬质合金零件提出了更高的要求。然而，目前的粉末冶金工艺，如粉末压制成型、挤压成型和金属注射成型，很难满足这些要求。
2、近些年发展起来的3d打印技术可以实现形状结构复杂的硬质合金零部件的快速近净成形。激光粉末床熔融是打印异形硬质合金零件较常用的方法之一，其主要原理是利用高能激光束根据轮廓数据逐层熔化金属或金属-陶瓷粉末，通过逐层铺粉、逐层熔化凝固堆积的方式制造三维实体零件。然而，利用激光粉末床熔融技术打印硬质合金时，高斯分布的热源和熔池的搭接会形成不均匀的热场，导致晶粒的无规则生长与排布。然而规律均匀的微观结构对力学性能至关重要，如何在打印过程中控制硬质合金的微观结构是本领域面临的重要挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，本专利技术通过等离子球化技术调控wc晶粒大小以及其在球形粉末表面的分散状况，调控扫描间距和层厚，改善熔池搭接率，控制wc晶粒的长大与排布，从而打印获得层状结构的硬质合金零件，工件硬度获得提升。
2、本专利技术的目的是通过如下措施来实现的：一种具有层状
3、s1：以粒径为15-45μm的造粒wc-co复合粉末为原料，在腔体压力为20-30kpa的等离子球化设备内，进行等离子球化技术处理，得到表面wc晶粒尺寸为1-4μm的球形wc-co复合粉末；
4、s2：将s1得到的球形wc-co复合粉末进行激光粉末床熔融工艺处理，逐层铺粉打印，扫描间距为100-120μm，铺粉厚度为40-60μm，得层状结构的硬质合金工件。
5、上述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，包括以下步骤：
6、s1：以平均粒径为30μm的造粒wc-co复合粉末为原料，利用等离子球化技术处理，在腔体压力为25kpa的等离子球化设备内，进行等离子球化技术处理，得到表面wc晶粒平均尺寸为2.5μm的球形wc-co复合粉末；
7、s2：将s1得到的球形wc-co复合粉末进行激光粉末床熔融工艺处理，逐层铺粉打印，扫描间距为110μm，铺粉厚度为50μm，得层状结构的硬质合金工件。
8、上述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，步骤s1中等离子功率为40-60kw，送粉速率为20-45g/min。
9、上述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，步骤s1中球形wc-co复合粉末流动性低于12.0s/50g，松装密度高于6.5g/cm3。
10、上述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，步骤s2中激光功率为240 -320w，激光扫描速率为400-500mm/s。
11、上述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，步骤s2中层状结构为粗细晶层交替排列的有序结构。
12、本专利技术的有益效果：本专利技术基于激光粉末床熔融工艺直接加热粉末，可实现硬质合金零件的一次性高精度成形，方法可操作性强、易于实现规模化；(2)控制wc晶粒尺寸以及其在球形粉末表面的分散状况，在合适的打印参数下，控制熔池搭接率，从而制备得到层状结构的硬质合金零件；(3)本专利技术提出的“等离子球化—激光粉末床熔融”工艺有效地控制了工件的微观结构，为硬质合金打印件微观结构难以把控的难题提供解决思路。
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1.一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：步骤S1中等离子功率为40-60kW，送粉速率为20-45g/min。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：步骤S1中球形WC-Co复合粉末流动性低于12.0s/50g，松装密度高于6.5g/cm3。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：步骤S2中激光功率为240-320W，激光扫描速率为400-500mm/s。
6.根据权利要求1或2所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：步骤S2中层状结构为粗细晶层交替排列的有序结构。
【技术特征摘要】
1.一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制造方法，其特征在于：步骤s1中等离子功率为40-60kw，送粉速率为20-45g/min。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有层状结构的硬质合金的激光增材制...
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