一种抑制激光增材制造高温合金热裂纹的方法

文档序号:32812171发布日期:2023-01-04 02:27阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种抑制激光增材制造高温合金热裂纹的方法,其特征在于向mo、w质量总量大于10%或al、ti质量总量大于5%的高温合金粉材中加入nb、v、zr、cr、ta组成的调节剂合金粉,并结合激光增材制造过程工艺调控完成原位微合金化,降低开裂倾向;调节剂合金粉的元素构成含量范围如下:v:10.00~15.00wt%,zr:15.00~25.00wt%,cr:10.00~25.00wt%,ta:5.00~25.00wt%,nb:余量;添加调节剂合金粉的总量为原始高温合金粉末质量的0.10%~5.00%;高温合金粉末的粒度范围为15~150μm,nb+v+zr+cr+ta微合金化元素粉末的粒度为5~53μm;激光增材制造的方法为选区激光熔化或同轴送粉成型,其工艺步骤如下:选区激光熔化增材制造的工艺参数为:激光功率100~1000w,扫描速度200~3000mm/s,扫描间距0.05~0.15mm,铺粉层厚40~150μm,基板温度50~500℃;扫描方式采用直线或流曲线扫描策略;高温合金粉末的粒度范围为15~53μm,合金化金属粉粒度为5~15μm,成型过程采用周期式打印的方法,每两层作为一个成型周期,第二层激光功率相较于第一层降低5~30w;每打印5~10层后,对成型表面进行激光空扫描两次,扫描方向旋转67
°
,空扫描时,扫描功率相对于成型时降低30~50%,速度提升20~50%;同轴送粉增材制造的工艺参数为:激光功率500~4000w,扫描速度5~100mm/s,光斑直径0.5~10mm,激光束与成型面夹角10~45
°
,扫描搭接率30%~60%;高温合金粉末的粒度范围为53~150μm,合金化金属粉粒度为15~53μm,每成型5~10层,激光输出功率相较于成型时降低30%~50%,速度提高20~50%,无送粉扫描试样表面两次,扫描轨迹旋转30~70
°
;送粉速度5~150g/min,中心保护气流量15~25l/min,保护仓压力0.15~0.3mpa,基板加热功率为100~500w。

技术总结
一种抑制激光增材制造高温合金热裂纹产生的方法,属于增材制造领域。针对在激光增材制造成型高温合金过程中易产生热裂纹的问题,本发明通过向合金中添加Nb、V、Zr、Cr、Ta元素完成原位微合金化,降低高温合金中相的裂纹敏感性,同时调控激光增材制造成型工艺,减少热应力集中以此来消除激光增材制造高温合金热裂纹的产生。纹的产生。纹的产生。


技术研发人员:杨胶溪 杨兴建 王泽康
受保护的技术使用者:北京工业大学
技术研发日:2022.10.24
技术公布日:2023/1/3
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