[發(fā)明專利]一種用GRCop-42球形粉打印燃燒室內(nèi)襯的方法

有效

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• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111515391B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 李小陽;庾高峰;張航;馬明月;吳斌;王聰利;靖林;侯玲
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西斯瑞新材料股份有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F1/065;B22F1/14;B22F1/142;B22F10/64;B22F10/32;B33Y40/20;B22F5/10;C22C9/00;B33Y10/00;B33Y80/00
• 代理公司: 北京棧橋知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉婷

1.一種用GRCop-42球形粉打印燃燒室內(nèi)襯的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將GRCop-42球形粉進行真空加熱，隨爐冷卻后超聲振動，篩分后準備放爐；將GRCop-42球形粉從真空密封包裝中取出，放到干燥且干凈的托盤中，在1*10-3～10*10-3Pa的真空箱內(nèi)100℃的情況下干燥4～10h，隨爐冷卻后超聲振動10～15min；根據(jù)目標GRCop-42球形粉的粒徑，選擇對應的粗篩網(wǎng)和細篩網(wǎng)，控制每平方米篩網(wǎng)上的球形粉的進料速度為4～5kg/min，超聲振動頻率為35～36kHz，振動偏離角度為8～10°，篩分出粒徑65～70μm的GRCop-42球形粉；

(2)根據(jù)燃燒室內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)建立工藝模型，內(nèi)部流道懸空與豎直方向夾角最大為15°，將該工藝模型按照大頭在下、小頭在上豎直放置即可，同時用切分軟件將模型分層，分成上層、中間層和下層，形成各層的激光加工掃描路徑；將每層在厚度方向上劃分為多個重復單元，每個重復單元由3X個激光掃描層組成，X＝1,2,3,4,5；3X個激光掃描層中Y層和Y-1層為一組，Y＝2,4,6…，每組中兩層的激光掃描軌跡互相嵌套，每個激光掃描層根據(jù)激光光斑直徑大小劃分為Z個區(qū)域，Y層和Y-1層的激光掃描軌跡間隔；

(3)設置鋪粉打印設備工藝參數(shù)，放置后底板基材，將GRCop-42球形粉鋪滿粉缸；其中GRCop-42球形粉的化學組成與質(zhì)量分數(shù)為：Cu-(2～4)wt.％Cr-(2～4)wt.％Nb，粉末中氣體元素O≦300ppm，N≦100ppm；激光功率：500W，激光光斑直徑：0.08-0.25mm，激光加工掃描速度：500-1500mm/s，單層層高：0.02-0.15mm，成形室內(nèi)氬氣循環(huán)風速控制電壓：2.5-4V；

(4)啟動設備，開始抽真空后充入氬氣，氬氣充入后開始打印；成型艙內(nèi)氧氣濃度不大于10ppm，氬氣純度為99.99％～99.999％；

(5)激光每掃描完一層，成型缸下降一層，粉缸隨后上升一層，刮刀把粉缸中粉末向已加工的層面上鋪設一層銅粉，然后粉缸下降，每層循環(huán)往復，直至結(jié)構(gòu)打印完成；將打印成型的結(jié)構(gòu)進行超聲波清洗10～15min，清洗后在105-110℃烘干；

(6)成型完成后做退火處理；首次退火處理，退火溫度為600℃，保溫3小時，空冷；隨后進行二次退火處理，退火溫度為480℃，保溫5小時，空冷；最后進行三次退火處理，退火溫度為300℃，保溫5小時，空冷；真空爐的真空度為1×10^-3～10×10^-3；

(7)用線切割將打印結(jié)構(gòu)與基材切割分離，分離后在結(jié)構(gòu)表面噴砂處理，所述噴砂處理的相關(guān)參數(shù)為：噴砂料的速度為20～30m/s，噴砂時間為8～10min；

在所述步驟(4)中，氬氣充入之前進行預熱，預熱時首先使氬氣通過第一加熱管，由電加熱器對氬氣進行第一次預加熱；接著氬氣進入第二加熱管進行二次加熱，并保證進入第二加熱管內(nèi)的氬氣溫度大于在第一加熱管時的溫度；氬氣依次通過第一加熱管和第二加熱管從而形成梯級升溫及迂回流動路徑后，充入打印設備；

在所述步驟(7)中，在進行噴砂處理之前，采用電化學拋光對分離后的打印結(jié)構(gòu)進行預處理，得到表面粗糙度介于62μm～66μm的結(jié)構(gòu)；

在所述步驟(7)中，噴砂處理時首先調(diào)整噴砂裝置與夾持單元之間的距離和角度，然后將待處理的打印結(jié)構(gòu)安裝在夾持單元上，然后啟動噴砂裝置并使夾持單元以100～120r/min的速度帶動打印結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，此時噴砂料從噴砂裝置噴出并噴射到打印結(jié)構(gòu)表面，實現(xiàn)對打印結(jié)構(gòu)的噴砂處理；

在所述步驟(1)中，進行真空加熱時實施加壓加熱操作，溫度為150-170℃，壓力為1025MPa，保壓時間為8-10min；

在所述步驟(1)中，篩分時向篩分系統(tǒng)內(nèi)充入惰性氣體得到惰性氣體氛圍，充氣的速度為12-15L/min，充氣時間為7-8min；

在所述步驟(2)中，中間層的層厚度低于上層和下層的層厚度；

在所述步驟(7)中，線切割的具體操作為：

a.根據(jù)打印結(jié)構(gòu)與基材之間需切割的切割面結(jié)構(gòu)大小，選擇切割裝置及與之長度相匹配的鋼絲鋸線；

b.固定好打印結(jié)構(gòu)與基材，調(diào)節(jié)切割裝置的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)面與所需切割面保持一致，于所需切割面與切割裝置之間搭設使鋼絲鋸線切割方向與所需切割面一致的引導單元，所述引導單元可根據(jù)切割角度調(diào)節(jié)；

c.將鋼絲鋸線環(huán)繞于所需切割面、切割裝置和引導單元上；

d.所述切割裝置在與鋼絲鋸線切割方向一致的軌道上往復運動，以調(diào)節(jié)控制鋼絲鋸線的切割力度；

e.啟動所述切割裝置，帶動鋼絲鋸線高速轉(zhuǎn)動，進行切割，切割過程中采用冷卻液進行冷卻。