[發明專利]一種鈦合金軸類零件增材強化用粉末及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010866680.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111940722A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 張永強;張菁麗;郭萍;潘浩;侯紅苗;賈國玉
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F3/105;B22F9/04;B33Y10/00;B33Y70/00;C22C14/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬小燕

1.一種鈦合金軸類零件增材強化用粉末，其特征在于，由以下質量百分含量的成分組成：Co 1％～3％，W 3％～5％，Fe 2％～4％，Mo 6％～10％，Ni 11％～13％，余量為Ti和不可避免的雜質。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金軸類零件增材強化用粉末，其特征在于，由以下質量百分含量的成分組成Co 1.2％～2.7％，W 3.3％～4.8％，Fe 2.2％～3.8％，Mo 6.5％～9.6％，Ni 11.2％～12.8％，余量為Ti和不可避免的雜質。

3.根據權利要求2所述的一種鈦合金軸類零件增材強化用粉末，其特征在于，由以下質量百分含量的成分組成：Co 1.5％～2.5％，W 3.5％～4.5％，Fe 2.5％～3.5％，Mo 7.5％～8.5％，Ni 11.5％～12.5％，余量為Ti和不可避免的雜質。

4.一種制備如權利要求1～權利要求3中任一權利要求所述的鈦合金軸類零件增材強化用粉末的方法，其特征在于，該方法的具體過程為：按照目標粉末的設計成分將各元素粉末混合，然后采用球磨機進行球磨處理，得到鈦合金軸類零件增材強化用粉末。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述元素粉末的質量純度均大于99％，粒徑均為115目～300目。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述球磨處理的轉速為600r/min，時間為30min。

7.一種如權利要求1～權利要求3中任一權利要求所述的鈦合金軸類零件增材強化用粉末的應用，其特征在于，該應用包括以下步驟：

步驟一、將鈦合金軸類零件增材強化用粉末在惰性氣體保護下進行干燥，然后送入激光器的送粉器中，再將鈦合金軸類零件與工裝安裝后固定在工作臺上，并與激光器的加工頭共同放置于氣體保護條件下的氣氛室中；所述干燥的溫度為100℃～150℃，時間為4h～5h，所述惰性氣體為氬氣或氦氣；所述激光器的送粉器內設置有連通送粉氣的氣體噴嘴；

步驟二、開啟步驟一中氣氛室中的工裝帶動鈦合金軸類零件做圓周運動，同時開啟氣氛室中激光器的加工頭，使其按照設定掃描策略對鈦合金軸類零件表面進行運動，激光器的送粉器中經干燥后的鈦合金軸類零件增材強化用粉末在送粉氣作用下噴覆在鈦合金軸類零件表面，并在激光器的加工頭發射的激光的作用下熔覆沉積，對鈦合金軸類零件的表面進行逐層的增材強化。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，步驟二中所述激光器為IPG光纖激光器。

9.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，步驟二中所述增材強化采用同步送粉方式，鈦合金軸類零件增材強化用粉末的供給速度為15g/min～20g/min，所述送粉氣為氦氣，送粉氣的流量為6L/h。