[發(fā)明專利]一種金屬基材功能件及其增材加工制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810086175.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108296602B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊秀芝;張李超;李軒;楊春杰;陳微;王向杰
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北理工學(xué)院
• 主分類號: B32B33/00
• 分類號: B32B33/00;B23K9/04;C22C21/00;C22C32/00;C22C29/12
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 鄧佳

1.一種金屬基材功能件，其特征在于，包括鋁合金層、鋁鐵合金層和鋁陶瓷層，所述鋁陶瓷層涂覆在所述鋁鐵合金層上，且所述鋁鐵合金層涂覆在所述鋁合金層上；所述鋁鐵合金層包括多個(gè)鋁鐵合金子層，且每個(gè)所述鋁鐵合金子層由所述鋁合金層向所述鋁陶瓷層的方向上，其每一層鐵的含量逐層增加，使得所述鋁合金層連續(xù)過渡到所述鋁鐵合金層最后到所述鋁陶瓷層。

2.如權(quán)利要求1所述的一種金屬基材功能件，其特征在于，所述鋁陶瓷層包括多個(gè)鋁陶瓷子層，所述鋁陶瓷層包括鋁和氧化鋁，且沿著背離所述鋁鐵合金層方向上的，每個(gè)所述鋁陶瓷子層的鋁的含量逐層降低，每個(gè)所述鋁陶瓷子層的氧化鋁的含量逐層增加。

3.如權(quán)利要求2所述的一種金屬基材功能件，其特征在于，所述鋁陶瓷子層包括第一鋁陶瓷層、第二鋁陶瓷層和第三鋁陶瓷層，以質(zhì)量百分比計(jì)：所述第一鋁陶瓷層的成分包括75%的鋁和25%的氧化鋁，所述第二鋁陶瓷層的成分包括50%的鋁和50%的氧化鋁，所述第三鋁陶瓷層的成分包括25%的鋁和75%的氧化鋁。

4.如權(quán)利要求1所述的一種金屬基材功能件，其特征在于，所述鋁鐵合金子層包括第一鋁鐵層、第二鋁鐵層和第三鋁鐵層，以質(zhì)量百分比計(jì)：所述第一鋁鐵層的成分包括75%的Al和25%的Fe；所述第二鋁鐵層包括50%的Al和50%的Fe，所述第三鋁鐵層包括25%的Al和75%的Fe。

5.如權(quán)利要求2所述的一種金屬基材功能件，其特征在于，所述鋁合金層至少為一層，且每一層的所述鋁合金層的厚度為0.1-1mm；所述鋁鐵合金子層和所述鋁陶瓷子層分別由多個(gè)子層所構(gòu)成。

6.一種如權(quán)利要求1所述金屬基材功能件的增材加工制備方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟S1.構(gòu)建金屬基材功能件的增材加工三維模型，將所述的增材加工三維模型導(dǎo)入至多電弧增材加工設(shè)備中，且所述多電弧增材加工設(shè)備包括多個(gè)焊槍；

步驟S2.在不同焊槍內(nèi)分別裝載鋁系列藥芯金屬絲；

步驟S3.基于所述增材加工三維模型，融化焊槍內(nèi)的所述鋁系列藥芯金屬絲，在基板上以得到所述金屬基材功能件；且所述步驟S3進(jìn)一步詳細(xì)包括，基于所述增材加工三維模型，融化焊槍內(nèi)的所述鋁系列藥芯金屬絲，在基板上順序形成所述鋁合金層、所述鋁鐵合金層和所述鋁陶瓷層，且所述鋁合金層、所述鋁鐵合金層和所述鋁陶瓷層形成過程中處于電磁場內(nèi)；所述鋁系列藥芯金屬絲包括由鋁箔包裹的變形鋁合金藥芯、鋁鐵金屬藥芯和鋁陶瓷金屬藥芯；所述步驟S1之前還包括鋁系列藥芯金屬絲制備步驟，且所述鋁系列藥芯金屬絲制備步驟為，基于氣霧化制粉法分別對鋁、鐵和氧化鋁進(jìn)行制粉，以得到鋁粉、鐵粉和氧化鋁粉，將三者配比分別形成機(jī)械混合，以分別得到形鋁合金藥芯、鋁鐵金屬藥芯和鋁陶瓷金屬藥芯；所述步驟S3操作處于氬氣保護(hù)中，且所述基材為變形鋁板；且，所述步驟S3與所述步驟S2之間還包括，對所述基材進(jìn)行預(yù)熱，且預(yù)熱的溫度為100-200℃。

7.如權(quán)利要求6所述的一種金屬基材功能件的增材加工制備方法，其特征在于，所述電磁場的電流為 0.5-10A，且所述電磁場的頻率為1-10Hz。