制造异质材料渐进式界面的装置及控制方法制造方法及图纸

技术编号:44965399 阅读:46 留言:0更新日期:2025-04-12 01:37
本申请公开了一种制造异质材料渐进式界面的装置及控制方法,涉及激光增材制造技术领域,采用超声波与电磁场对熔池进行搅拌以及制动效应耦合,显著提高异质材料过渡区成分混合的均匀性、减小异质界面过渡区内晶粒和脆性第二相的尺寸与分布均匀性,从而显著提高异质材料连接区的力学性能。同时,采用双筒送粉器和螺旋式粉末混合搅拌器,避免由于异质材料密度差异大导致混合不均匀,能够实现在线实时调节输送渐进式混合比例的金属粉末,避免混合粉末成分渐变步长具有界面成分突变而导致开裂。基于此形成钛合金‑过渡界面‑铝合金成分的渐进式过渡,实现物性参数差异较大的异质材料有效连接,进而能够实现异种合金、大型复杂结构件的一体化复合成形。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及激光增材制造,特别是涉及一种制造异质材料渐进式界面的装置及控制方法


技术介绍

1、随着航空航天技术的不断发展,新一代飞行器也正在向高速度、长航程和高机动性的方向发展,对产品结构重量、强度和可靠性提出更加苛刻的要求。但是,异质合金材料的制备与焊接会生成含有大量脆性金属间化合物的界面层,大大降低复合构件服役过程的可靠性。目前,钛、铝异种合金材料一体化复合结构可以充分发挥两种材料的性能优势,弥补彼此的缺点,被广泛应用于航空航天以及交通运输等领域。但是,钛、铝合金的密度、熔点、线膨胀系数以及热传导系数等物理和化学性质差异较大,同时,钛合金与铝合金熔化后会发生化学反应并生成硬而脆的tial(一种新兴的金属化合物结构材料)系金属间化合物,削弱了界面层的结合强度,从而导致ti/al接头处的力学性能急剧下降,严重限制了ti/al双金属一体化结构件在工业中的稳定应用。

2、相关技术中,利用超声和预热辅助激光沉积进行连接,或者利用钨极氩弧热源熔化铝合金焊丝使其与钛合金形成连接。但是申请人认识到,随着沉积件高度的增加,单一超声场的振幅显著减小、热累积逐渐本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种制造异质合金材料渐进式界面的装置,其特征在于,包括双筒送粉器、螺旋式粉末混合搅拌器、激光头、超声电磁辅助激光增材制造装置:

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述超声电磁辅助激光增材制造装置包括超声振动系统、直流电磁系统和超声波振动平台:

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述超声振动系统包括超声波发生器、超声波换能器和超声波探头:

4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述直流电磁系统包括直流电磁场发生器、电源控制柜和水冷却系统:

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述双筒送粉器包括钛合金送粉筒和铝合金...

【技术特征摘要】

1.一种制造异质合金材料渐进式界面的装置,其特征在于,包括双筒送粉器、螺旋式粉末混合搅拌器、激光头、超声电磁辅助激光增材制造装置:

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述超声电磁辅助激光增材制造装置包括超声振动系统、直流电磁系统和超声波振动平台:

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述超声振动系统包括超声波发生器、超声波换能器和超声波探头:

4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述直流电磁系统包括直流电磁场发生器、电源控制柜和水冷却系统:

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述双筒送粉器包括钛合金送粉筒和铝合金送粉筒:

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆贺晨沈庆贺赵飞军王志强罗亚军赵宇辉李明刘伟男李永成班鑫柯尔龙吴强王淑青孙旭洋
申请(专利权)人:内蒙古上都发电有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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