[發(fā)明專利]用于制造近凈形狀制品的方法和組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811437138.2
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109848513A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巴德里·K·納拉亞南;邁克爾·安德魯·科特曼
• 申請（專利權(quán)）人: 林肯環(huán)球股份有限公司
• 主分類號: B23K9/04
• 分類號: B23K9/04;B23K9/133;B23K15/00;B23K26/34;B23K35/30;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/50;C22C38/60
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 艾娟;鄭霞

提供了用于制造近凈形狀制品的方法和組合物。所述方法包括使用送絲增材制造技術(shù)沉積第一絲材料以形成近凈形狀制品。所述第一絲材料可以是富含Cr/Ni的組合物或富含Cr/Mn的組合物。增材制造的近凈形狀制品表現(xiàn)出最小的變形和良好的疲勞強(qiáng)度。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2017年11月29日提交的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?2/592,045的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，將所述申請的全部披露內(nèi)容通過援引全部并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

總發(fā)明構(gòu)思涉及用于制造近凈形狀(near net shape)制品的方法和組合物。更具體地，總發(fā)明構(gòu)思涉及用于使用絲(用特定的富含Cr/Ni或富含Cr/Mn的組合物配制)制造近凈形狀制品的增材制造方法。

背景技術(shù)

增材制造已被用于制造各種技術(shù)領(lǐng)域的功能金屬部件，包括汽車，航空航天和醫(yī)療設(shè)備，僅舉幾例。與常規(guī)的制造工藝不同，金屬增材制造技術(shù)通過基于數(shù)字模型(例如，CAD模型)添加金屬薄層而允許復(fù)雜的幾何形狀和功能部件制造，而無需工具和組件。

雖然金屬部件的增材制造相對于常規(guī)制造工藝具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在缺點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是可能基于與增材地制造金屬部件相關(guān)聯(lián)的快速加熱-冷卻熱循環(huán)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。該殘余應(yīng)力，特別是殘余拉應(yīng)力，可能導(dǎo)致增材地制造的金屬部件的變形。

因此，仍然需要能夠生產(chǎn)表現(xiàn)出最小變形的金屬部件的金屬增材制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

總發(fā)明構(gòu)思涉及用于制造近凈形狀制品的方法和組合物。為了說明總發(fā)明構(gòu)思的各個(gè)方面，披露了該方法和組合物的幾個(gè)示例性實(shí)施例。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種制造近凈形狀制品的方法。所述方法包括使用送絲增材制造技術(shù)沉積第一絲材料以形成近凈形狀制品。沉積原樣的該第一絲材料包括富含Cr/Ni的組合物。沉積原樣的富含Cr/Ni的組合物包含≤0.06wt％C、3-7wt％Ni、9-14wt％Cr、≤1.0wt％Mn、≤1.0wt％Si、≤0.05wt％Ti、≤0.05wt％Al、≤0.05wt％S，其中余量是Fe和附帶的雜質(zhì)。

在一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種制造近凈形狀制品的方法。該方法包括使用增材制造技術(shù)沉積第一絲材料以形成近凈形狀制品。沉積原樣的該第一絲材料包括富含Cr/Mn的組合物。沉積原樣的富含Cr/Mn的組合物包含≤0.1wt％C、≤1.0wt％Ni、8.0-13.0wt％Cr、4.0-10.0wt％Mn、≤1.0wt％Si、≤0.05wt％Ti、≤0.05wt％Al、≤0.05wt％S，其中余量是Fe和附帶的雜質(zhì)。

從以下具體實(shí)施方式，總發(fā)明構(gòu)思的其他方面、優(yōu)點(diǎn)和特征對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得清晰。

具體實(shí)施方式

雖然這些總發(fā)明構(gòu)思容易以許多不同的形式實(shí)施，但在本文將詳細(xì)描述其特定實(shí)施例，應(yīng)理解的是本披露應(yīng)被認(rèn)為是對這些總發(fā)明構(gòu)思原理的示例。相應(yīng)地，這些總體發(fā)明概念不旨在局限于在此展示的這些特定實(shí)施例。

本說明書披露了用于制造近凈形狀制品的示例性方法和組合物。示例性方法和組合物提供表現(xiàn)出最小變形的近凈形狀制品。如本文所用，術(shù)語“變形”表征與其設(shè)計(jì)相比構(gòu)建近凈形狀制品有多精確。因此，表現(xiàn)出最小變形(例如，小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.5％、小于0.25％、小于0.1％、或小于0.05％的變形)的近凈形狀制品具有非常接近預(yù)期設(shè)計(jì)的尺寸。通常，本領(lǐng)域認(rèn)為合理的變形量將取決于制品的尺寸和縱橫比。