[發明專利]一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法

有效

• 申請號: 201611149999.1
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106735223B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 李正陽;彭爽;蔣華臻
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: B22F3/115
• 分類號: B22F3/115;B33Y10/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.在底部帶有噴嘴的坩堝中熔化金屬，且溫度保持在液相線以上，在金屬熔體中添加不少于兩種單質顆粒，在熔體所處的溫度范圍內，這些顆粒之間發生化學反應，生成不溶于金屬的原位自生顆粒；通過攪拌使原位自生顆粒均勻分布在金屬熔體中，其粘度由原位自生顆粒的粒徑、顆粒的摩爾質量與金屬熔體的摩爾質量的比例關系來控制，使粘度的變化不依賴于溫度，將成形與層間結合的控制條件分開；

B.在噴嘴下方設置一個可作三維運動的水平基板及其控制設備，噴嘴距離水平基板的距離為噴嘴內徑的1~8倍；

C.在水平基板控制設備中設置預定的程序，用于控制水平基板三維運動的方向和速度；

D.施加一定的壓力使含有原位自生顆粒的金屬熔體從噴嘴中流出，同時控制設備使水平基板以預定的方向和速度運動；

E.含有原位自生顆粒的金屬熔體在噴嘴與水平基板之間邊凝固邊隨基板運動，金屬熔體逐層凝固，堆積成形，得到金屬基原位自生顆粒增強構件。

2.如權利要求1所述的一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于：所述步驟A中加入的單質顆粒也能與金屬熔體中的元素發生化學反應，生成不溶于金屬熔體的原位自生顆粒。

3.如權利要求1所述的一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于：所述步驟A中的金屬熔體為合金熔體。

4.如權利要求1所述的一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于：所述步驟A中坩堝加熱的方式為電阻加熱或感應加熱。

5.如權利要求1所述的一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于：所述步驟A中使原位自生顆粒均勻分布在金屬熔體中的方法為機械攪拌或電磁攪拌。

6.如權利要求1所述的一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于：所述步驟A中金屬熔化與凝固過程中均受到惰性氣體保護。

7.如權利要求1所述的一種金屬基原位自生顆粒增強構件的增材制造方法，其特征在于：所述步驟C中，水平基板控制設備可控制噴嘴開關和坩堝內壓力，從而控制金屬熔體的流量。