[發明專利]一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法

在審

• 申請號: 201711069299.6
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107855523A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 樂國敏;徐慶東;李晉鋒;劉學;劉廷懿;雷代富
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院材料研究所
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00;C22C27/04
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 王育信

1.一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：原料準備：取鎢粉末和其他金屬粉末混合均勻后得混合粉末，將所述混合粉末真空干燥后裝入送粉器的料筒中，所述混合粉末的質量按100％計，所述鎢粉末的含量為50～85wt％，余量為所述其他金屬粉末；

步驟2：成形腔室準備：先采用氬氣置換成形腔室內氣氛，再采用循環凈化方法，降低所述成型腔室內的水氧含量，得到惰性氣體保護的成形腔室；

步驟3：成形基材準備：采用不銹鋼、碳鋼作為成形基材，對所述基材的表面打磨、清洗、真空干燥干后置入步驟2中的所述惰性氣體保護的成形腔室中，并將所述基材固定裝夾在工作臺上；

步驟4：路徑規劃與代碼生成：將所述零部件的三維模型進行分層切片，根據每層的幾何形狀確定掃描的填充方式與轉臺的轉動策略，自行編寫或采用軟件自動生成相應的程序代碼；

步驟5：零部件成形：采用惰性氣體將步驟1中所述料筒中的混合粉末送入所述成形腔室中，根據步驟4中設定的所述掃描的填充方式與轉臺的轉動策略，利用高能束熱源，采用點、線、面掃描的方式，將鎢合金連續熔化沉積在基材上，制成近凈成形的鎢合金零部件。

2.根據權利要求1所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，所述步驟5中，將所述混合粉末采用同步送粉方式送入成形腔室內。

3.根據權利要求2所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，步驟1中所述其他金屬粉末選自鐵元素、鎳元素、鈷元素中的任意一種或多種。

4.根據權利要求3所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，所述鎢粉末和其他金屬粉末均為球形或類球形粉末，粉末的粒度均在+325～－80目之間。

5.根據權利要求4所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，步驟2中，將所述成型腔室內的水氧含量降低至低于50ppm。

6.根據權利要求5所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，步驟3中，所述工作臺為具備兩軸旋轉功能的轉臺，且所述兩軸的旋轉面相互垂直。

7.根據權利要求6所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，步驟5中，發射所述高能束熱源的器件固定在機床或機械手上，通過所述機床或機械手的運動來實現所述高能束熱源的掃描移動，所述機床或機械手能夠在上下、左右、前后三個維度運動。

8.根據權利要求7所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，所述高能束熱源為激光束。

9.根據權利要求8所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，所述零部件為薄壁件或塊體，所述薄壁件包括圓管、方管、異形管、自由曲面薄壁件以及半球殼體。

10.根據權利要求8所述的一種鎢合金零部件的快速近凈成形制備方法，其特征在于，步驟4中，所述零部件為具有懸壁結構的構件時，需配合所述轉臺的旋轉功能實現所述零部件的成形。