多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法技术

技术编号:43961310 阅读:30 留言:0更新日期:2025-01-07 21:45
本发明专利技术属于激光加工技术领域,尤其涉及一种多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,所述方法包括前处理、基材预处理、构建多模态耦合激光及增材制造等步骤。本发明专利技术采用高功率脉冲激光作为供能主激光熔化金属基复合材料丝材,同时加速熔池的流动,提高形核率,实现通过增材制造方法加工金属基复合材料零件。采用连续激光有效减缓熔池的冷却速度,大幅度降低由于熔池的快速凝固而在构件中产生的残余拉伸应力。采用振荡激光改善熔池形貌,减少横向搭接的次数。本发明专利技术利用多模态激光耦合并协同平顶激光光源,获得宏观上具有均匀、平整的表面形貌,在微观上具有稳定均匀组织结构的金属基复合材料加工零件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光增材制造,尤其涉及一种多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法


技术介绍

1、金属基复合材料是指利用金属及其合金作为承载基体,采用陶瓷、碳纤维、金属间化合物等增强材料作为增强相由人工结合成的材料,包括铁基复合材料、钛基复合材料及铝基复合材料等。因为金属基复合材料往往具有较高的比强度、良好的耐磨性能、较强的抗疲劳性能以及较高的断裂韧性等优异性能,近年来其受到了广泛的研究。然而,由于金属基复合材料内部包含有性质各异的增强相,其物理化学性能与金属基材的性能差异较大,因此传统的金属基复合材料制造工艺往往极为复杂且制造流程长、制造成本高。

2、不同于传统的铸件机械加工的方法,激光增材制造技术以其独特的加工流程在近年来被广泛应用,其具有制造灵活度高、生产流程简单、制造精度高、加工效率高、智能化程度高以及节能环保等显著优势,其利用较高的激光能量密度可实现极高的能量集中,能够对绝大多数已知的高熔点的材料(包括陶瓷、石墨、碳化钨等)进行加工,因此激光增材制造技术适合于加工具有复杂结构的金属基复合材料构件。

3、传统的激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,其特征在于:步骤(5)中输送金属基复合材料丝材的同时采用水冷装置为激光头降温,采用保护气体防止熔池氧化。

3.根据权利要求1所述的多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,其特征在于:还包括基材预处理步骤,具体为将基材表面进行打磨使其平整光滑,打磨后采用丙酮清洗去除表面污垢。

4.根据权利要求1所述的多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,其特征在于:步骤(6)中脉冲平顶环形激光的...

【技术特征摘要】

1.一种多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,其特征在于:步骤(5)中输送金属基复合材料丝材的同时采用水冷装置为激光头降温,采用保护气体防止熔池氧化。

3.根据权利要求1所述的多模激光耦合高效高质量增材制造金属基复合材料的方法,其特征在于:还包括基材预处理步骤,具体为将基...

【专利技术属性】
技术研发人员:翟文正王湘平王瑞彤
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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