[發(fā)明專利]一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010584912.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111940730A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳杰;劉勇;郭步高;李慶晴;楊世玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F3/105
• 分類號(hào): B22F3/105;B33Y10/00;B33Y70/10
• 代理公司: 南昌金軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 黨沖

1.一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：

S1:將金屬絲材A裝入送絲機(jī)中；

S2:將外添加的非金屬粉末B烘干、過篩，并將其倒入氣載送粉器中；

S3：調(diào)節(jié)激光束，在成型腔中調(diào)節(jié)金屬絲材A與氣載送粉器出口的位置；

S4：在惰性氣體環(huán)境中，開啟激光器，送入的金屬絲材A與非金屬粉末B同時(shí)聚焦在激光光斑內(nèi)，在激光熔絲的同時(shí)，調(diào)控氣載送粉器轉(zhuǎn)盤速度，實(shí)現(xiàn)原位制備金屬基復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：

所述金屬絲材A為常用的增材金屬，包括鋁合金、鈦合金、鎳基高溫合金、銅合金和鐵基合金；

所述非金屬粉末B為碳、硼、硅中的至少一種，可以以任意比例混合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：

所述金屬絲材A直徑范圍為1～1.2mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述非金屬粉末B在一定溫度下能與金屬絲基體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成陶瓷顆粒，或非金屬粉末B自身在一定溫度下產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成陶瓷顆粒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：在熔絲過程中吹入熔體的非金屬粉末B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于熔體總質(zhì)量的50％。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述非金屬粉末B中的任意一種組分的純度需大于99.9％，粒度小于45μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述激光器為光纖激光器，光斑直徑為2～6mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：所述的惰性氣體為純度高于99.99％氬氣，成型腔內(nèi)氧含量小于1000ppm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過激光增材原位制備金屬基復(fù)合材料的方法，其特征在于：

所述激光熔絲的步驟為：

S1：按照加工零件的三維模型，選擇合適的激光功率，激光掃描速度，送絲速度及非金屬粉末B送入速度；

S2：依次開啟水冷裝置、激光器、六軸機(jī)器人、紅外測溫儀、送絲機(jī)及氣載送粉器；

S3：金屬絲材A從下向上逐層累加，直至零件成型完成。