[發明專利]一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法

在審

• 申請號: 202010980798.6
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112077410A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 劉悅;孔慶吉;馬慧君;徐彥強;趙偉
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：待修補處制備：

將3D打印金屬構件的裂紋缺陷處通過打磨清理去除，成為待修補處；將待修補的3D打印金屬構件進行清洗并烘干；

S2：配制并預置釬焊材料：

將所述3D打印金屬構件的基體合金的粉末和適用于所述基體合金的釬料粉末配制成混合粉末，將混合粉末用釬焊粘結劑調制成膏狀物，用涂敷器將膏狀物填加至3D打印金屬構件的待修補處，將涂好膏狀物的3D打印金屬構件進行烘干；在所述3D打印金屬構件不允許釬料流入的地方涂敷阻流劑；

S3：真空釬焊：

將步驟S2中烘干并涂敷阻流劑后的3D打印金屬構件置入真空釬焊爐，對真空釬焊爐抽真空至低于4×10^-2Pa；將真空爐以10℃/min的速度升溫至550℃，保溫20min；升溫至釬料固相線以下30-50℃的溫度，保溫20-50min；然后升溫至釬焊溫度進行保溫，保溫時間為10-20min；保溫結束后對3D打印金屬構件進行冷卻處理；

S4：擴散處理：

將冷卻后的3D打印金屬構件升溫至擴散溫度，所述擴散溫度為3D打印金屬構件基體合金固溶溫度或固溶溫度以下30-50℃，得到修補完成的3D打印金屬構件。

2.根據權利要求1所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，當所述3D打印金屬構件的基體合金為時效強化的合金時，在所述步驟S4中的擴散處理后，還包括對所述3D打印金屬構件的時效處理步驟。

3.根據權利要求1或2所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，當3D打印金屬構件基體合金成分中鋁、鈦、鈮、鉭中的一種元素的質量分數或幾種元素質量分數之和高于0.5％時，在所述步驟S1的打磨清理步驟之后，清洗步驟之前，對3D打印金屬構件待修補處進行鍍鎳處理，鍍鎳層厚度為10-20μm。

4.根據權利要求1或2所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，所述步驟S2中的混合粉末中，基體合金粉末的質量分數為50％-60％。

5.根據權利要求1或2所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，所述步驟S3中的冷卻處理方法為隨爐冷卻、充入高純氬冷卻或先隨爐冷卻再充入高純氬冷卻中的一種；當冷卻處理方法包含充入高純氬冷卻時，所述步驟S3中對真空釬焊爐抽真空的同時，也對高純氬的充氣管道進行抽真空。

6.根據權利要求1或2所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，所述3D打印金屬構件基體合金成分中，Al、Ti中的一種元素質量分數或兩種元素質量分數之和高于6％。

7.根據權利要求1或2所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，所述3D打印金屬構件為具有復雜內腔結構的金屬構件。

8.根據權利要求7所述的一種3D打印金屬構件缺陷的焊接修補方法，其特征在于，所述具有復雜內腔結構的金屬構件為旋流器或噴嘴。