一种高频超声动态锻打印的镍基合金增材制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高频超声动态锻打印的镍基合金增材制造方法，该方法包括：对镍基合金粉末以及基板分别进行预处理；通过激光逐层扫描所述镍基合金粉末，形成熔池；在每一层加工过程中，当所述熔池温度为1000‑1400℃时，激活超声产生复合振动；所述复合振动为轴向振动以及横向振动；在超声振动相位差达到预设的第一区间时，触发短脉冲激光；所述超声振动相位差为超声振动波形与脉冲激光冲击触发时刻之间的相位偏移；直至完成所有层加工，得到成形件。上述方案提升了位错密度、实现晶粒二次细化和气泡逸出、使得层间应力再分布均匀化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属增材制造领域，尤其涉及一种高频超声动态锻打印的镍基合金增材制造方法。

技术介绍

1、镍基高温合金作为航空发动机涡轮叶片、燃烧室等热端部件的关键材料，其增材制造质量直接影响部件的抗蠕变性能与高温疲劳寿命。

2、传统激光粉末床熔融(lpbf)技术虽然能实现复杂结构成形，但在镍基合金应用中仍存在熔池凝固缺陷不可控的问题，具体为高熔点导致的熔池快速凝固，从而引发气体滞留，形成气孔，且在常规超声辅助中能量衰减显著，难以实现熔池内部气泡的有效排出。lpbf技术在镍基合金应用中还存在柱状晶连续生长引发性能劣化的问题，具体为由于单方向热梯度作用，γ'相强化型合金中柱状晶长径比普遍超过15，导致室温拉伸各向异性指数达18％-25％，严重降低部件在交变载荷下的可靠性。lpbf技术在应用中还存在层间残余应力累积效应的问题，具体为多层堆积产生的热循环效应使局部残余应力达到±350mpa。针对上述问题的改进方案如单向超声振动、层间轧制等，也存在能量场耦合效率低、晶粒细化极限等问题。

技术实现思路</p>

1、本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高频超声动态锻打印的镍基合金增材制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一层加工过程中，当所述熔池温度小于1000℃时，将超声频率设置为10kHz，振幅设置为10μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一层加工过程中，当所述熔池温度大于1400℃时，关闭超声振动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一层加工完成后，对跨层参数进行自适应调整；所述跨层参数包括超声振幅、激光功率以及激光扫描速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对跨层参数进行自适应调整包括：...

【技术特征摘要】

1.一种高频超声动态锻打印的镍基合金增材制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一层加工过程中，当所述熔池温度小于1000℃时，将超声频率设置为10khz，振幅设置为10μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一层加工过程中，当所述熔池温度大于1400℃时，关闭超声振动。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一层加工完成后，对跨层参数进行自适应调整；所述跨层参数包括超声振幅、激光功率以及激光扫描速度。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：周留成，杨宏伟，周光妮，潘鑫磊，李斌，张驰，何鹏，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：