一种提高SLM制备CuCrZr合金电导率的方法属于激光增材制造领域。针对SLM成形CuCrZr合金过程中对激光的高反射使得成形试样具有微缺陷以及成形试样低电导率的问题。本发明专利技术通过向CuCrZr合金粉末中添加Be、Al、Ag元素完成原位微合金化，提高电子在晶格中的流动性，同时结合工艺调控和热处理，提高SLM成形CuCrZr合金的电导率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光增材制造，特别涉及一种提高slm制备cucrzr合金电导率的方法。
技术介绍
1、选区激光熔化(slm)是一种典型的粉末床熔融增材制造技术，它是根据三维模型的切片，利用高能激光束照射金属粉末，使其快速熔化、快速凝固，逐层堆积成形试样。这一过程中，金属粉末被均匀地铺在制造台面上，激光束聚焦在粉末的特定点上，通过激光的热作用，粉末被加热到熔点以上，形成液态金属，进而逐层堆积成所需的三维结构。
2、cucrzr合金因其优异的导电、导热性能以及良好的力学性能和机械加工性能，被广泛应用于航空航天、汽车、电力传输、国际热核聚变实验堆壁材等领域。目前，cucrzr合金的生产还是以传统的铸造方式为主，此外还需要对铸造cucrzr合金进行后续的加工处理。传统的熔炼法制备的cucrzr合金还需要进行后续的固溶处理、拉拔变形、时效处理等步骤，传统的制造方式步骤过多、操作复杂、加工效率低且无法成形具有复杂几何形状的零部件并且存在严重的材料浪费。因此，通过选择区激光熔化技术制备cucrzr合金受到越来越多关注。因cucrzr合金对激光具有较强的反射作用以及slm技术具有快速熔化和冷却的特征，使得slm制备的cucrzr合金中依然会存在缺陷，并且具有独特的微观组织和性能，导致了试样的电导率较低。与传统方式制备的cucrzr合金相比，slm制备的cucrzr合金的电导率较低，没有达到行业使用标准。因此需要开发出利用增材制造且少步骤的方式来制备高导电性能的cucrzr合金。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
提出的问题，本专利技术提供了一种提高slm制备cucrzr合金电导率的方法，通过向cucrzr合金粉末中添加be、al、ag元素组成的合金粉末对cucrzr合金完成原位微合金化，提高电子在晶格中的流动性，同时通过调控工艺参数以及后续的热等静压和时效处理减少cucrzr合金中的气孔、裂纹等微缺陷，提高其致密度，使其电导率显著增强。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种提高slm制备cucrzr合金电导率的方法，具体步骤如下：
4、步骤1，取定量的cr元素质量百分比为0.6wt％，zr元素质量百分比为0.1wt％，余量为cu的cucrzr合金粉末，向该cucrzr合金粉末中添加be、al、ag元素组成的合金粉末，并充分混合。cucrzr合金粉末的粒度范围为15～53μm。
5、步骤2，将混合的得到的复合cucrzr合金粉末为原料，通过选区激光熔化技术，逐层熔化成形得到cucrzr合金。在slm过程中引入含有惰性气体(如氩气)和氢气混合气氛，惰性气体与氢气体积比为10：1。
6、步骤3，将slm成形的cucrzr合金通过线切割与加工基板分离。
7、步骤4，将成形的cucrzr合金分别进行热等静压处理(800～900℃，100～110mpa，0.5～1.5h)和时效处理(400～500℃，2～4h)。
8、优选的，步骤1中添加的合金粉末的质量为本体材料cucrzr合金粉末质量的1％～3％，其中合金粉末的元素构成含量范围如下：be 15.00～35.00wt％，al 25.00～55.00wt％，余量为ag；be+al+ag微合金化粉末的粒度范围为5～15μm。为了使粉末混合均匀，在球磨机中混合2小时。
9、优选的，步骤2中选区激光熔化工艺参数范围为：激光功率450～750w，扫描速度400～1500mm/s，扫描间距0.09～0.12mm，铺粉层厚30～60μm，扫描方式采用短直线或流曲线扫描策略，每层扫描完毕以后，层间扫描方向旋转67°，成型过程采用周期式打印方法，每两层作为一个成型周期，第二层激光功率较第一层激光功率高5～20w,每打印10～20层以后，对成型表面激光重熔1次，激光重熔时扫描功率相对于成形时降低10％～20％，扫描速度提升20％～30％。
10、优选的，步骤4中时效处理时，将slm制备的cucrzr合金放入马弗炉或真空热处理炉中的时间控制在1分钟以内，并及时关闭炉门。
11、本专利技术的优点和有益效果是：
12、本专利技术通过向cucrzr合金粉末中添加be、al、ag元素组成的合金粉末，并通过调控工艺参数和后续热处理，在保证试样具有高强度的同时，提高电子在晶格中的流动性，从而提高slm成形cucrzr合金的电导率。
13、通过引入含有惰性气体(如氩气)和氢气混合气氛，惰性气体与氢气体积比为10：1，可以减少slm成形过程氧化夹杂物的产生。
14、本专利技术中添加元素的方法多样化，不局限于一种，在保证粉末材料混合均匀的条件下，可以直接加入到cucrzr合金粉末中，便于调控加入粉末的含量，以探究最佳粉末的添加含量。
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【技术保护点】
1.一种提高SLM制备CuCrZr合金电导率的方法，其特征在于，向Cr元素质量百分比为0.6wt％，Zr元素质量百分比为0.1wt％，余量为Cu的CuCrZr合金粉材中加入Be、Al、Ag元素组成的合金粉末，并充分混合；添加的合金粉末的质量为本体CuCrZr合金粉末质量的1％～3％，合金粉末的元素构成含量范围如下：Be 15.00～35.00wt％，Al 25.00～55.00wt％，余量为Ag；CuCrZr合金粉末的粒度范围为15～53μm,Be+Al+Ag微合金化粉末的粒度范围为5～15μm；
【技术特征摘要】
1.一种提高slm制备cucrzr合金电导率的方法，其特征在于，向cr元素质量百分比为0.6wt％，zr元素质量百分比为0.1wt％，余量为cu的cucrzr合金粉材中加入be、al、ag元素组成的合金粉末，并充分混合；添加的合金粉末的质量为本体cuc...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨胶溪，杜志成，刘文夫，付子涵，刘朔，吴迪，杨剑锋，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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