一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统及方法技术方案

技术编号:41177787 阅读:29 留言:0更新日期:2024-05-07 22:13
本发明专利技术属于合金加工领域,具体公开了一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统及方法,其包括开设有成形腔的机架主体,以及成形机构、高温加热单元和温度监测单元;成形机构包括成形基板、成形缸和驱动件,成形缸沿竖直方向固定安装于机架主体上且位于成形腔的下方,成形缸的顶部开设有与成形腔连通的开口,成形基板水平设置于成形缸内,驱动件驱动成形基板沿竖直方向运动;高温加热单元位于成形基板和驱动件之间;温度监测单元位于成形基板上方,温度监测单元与高温加热单元电性连接。本发明专利技术通过对成形基板上的合金成形过程的温度变化进行监测,并进行温度调节,保持成形面的成形温度,对合金制造过程中宏观开裂和微观裂纹达到抑制的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金加工领域,更具体地,涉及一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统及方法


技术介绍

1、不可焊合金通常指合金中钛与铝含量总和超6%的镍基高温合金,由于这两种元素的含量高,此类合金拥有较好的抗热抗腐蚀性能,最高使用温度约为900℃,主要应用于工业燃气轮机涡轮工作叶片、导向叶片以及航空发动机涡轮零部件和耐蚀部件。但这种合金焊接性很差,传统工艺制造不可焊合金的方法有铸造、锻造及机加工,但这些工艺均存在加工困难、周期长和成本高等问题。而近年来出现的激光粉末床熔融技术凭借其仅需粉末材料与成形装备便可快速制造,直接实现如悬空、复杂内腔和型面等复杂薄壁型结构的高精度快速制造,为成形不可焊合金提供了新的方向。

2、然而激光粉末床熔融技术因其具有极高的温度的梯度(≥105k/cm)、极快的冷却速率(≥0.01m/s)和循环热作用等工艺特点,易在成形过程中于零件内部形成裂纹缺陷,由此对不可焊合金力学性能产生危害,严重制约了激光粉末床熔融成形不可焊合金热端部件的应用与发展。研究表明,激光粉末床熔融成形的不可焊合金中出现的多为凝固裂纹和液化裂纹,同本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,包括开设有成形腔(11)的机架主体(1),以及成形机构(2)、高温加热单元(3)和温度监测单元(4),所述成形机构(2)、高温加热单元(3)和温度监测单元(4)均设置于机架主体(1)上;

2.根据权利要求1所述的一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,所述温度监测单元(4)包括红外热成像仪(41)和用于使所述高温加热单元(3)调控温度的计算机模块(42),所述红外热成像仪(41)固定连接于所述成形腔(11)的内壁上且朝向所述成形基板(21),所述红外热成像仪(41)和计算机模块(42)之间电性连接。<...

【技术特征摘要】

1.一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,包括开设有成形腔(11)的机架主体(1),以及成形机构(2)、高温加热单元(3)和温度监测单元(4),所述成形机构(2)、高温加热单元(3)和温度监测单元(4)均设置于机架主体(1)上;

2.根据权利要求1所述的一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,所述温度监测单元(4)包括红外热成像仪(41)和用于使所述高温加热单元(3)调控温度的计算机模块(42),所述红外热成像仪(41)固定连接于所述成形腔(11)的内壁上且朝向所述成形基板(21),所述红外热成像仪(41)和计算机模块(42)之间电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,所述高温加热单元(3)包括加热块(31)和电热丝(32),所述电热丝(32)设置于所述加热块(31)的内部,所述电热丝(32)与所述计算机模块电性连接,所述加热块(31)位于所述成形基板(21)和所述驱动件(23)之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,所述高温加热单元(3)还包括隔热垫(33),所述隔热垫(33)固定连接于所述加热块(31)的底部,所述隔热垫(33)的外周壁与所述成形缸(22)的内壁贴合。

5.根据权利要求4所述的一种用于不可焊合金的激光粉末床熔融加热系统,其特征在于,所述驱动件(23)为油缸,所述油缸竖直设置且活塞杆与所述隔热垫(33)固定连接,所述油缸通过驱动隔热垫(33)和加热块...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏青松沈沐宇滕庆
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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