[發(fā)明專利]同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110903862.5 | 申請(qǐng)日： | 2021-08-06 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113649592A | 公開（公告）日： | 2021-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳業(yè)高;施允洋;胡昌軍;葛海浪;陳國斌 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 宿遷學(xué)院 |
| 主分類號(hào)： | B22F10/22 | 分類號(hào)： | B22F10/22;B22F10/50;B33Y10/00;B33Y50/02;B22F10/85;B22F10/30;B22F9/08;B22F12/17 |
| 代理公司： | 淮安市科文知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223 | 代理人： | 廖娜;李鋒 |
| 地址： | 223800 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 同步 噴射 霧化 沉積 致密 零件 制備 方法 | ||
1.一種同步噴射霧化沉積和致密化的材料或零件制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1：零件模型或材料模型切片處理：采用計(jì)算機(jī)技術(shù)將零件模型或材料模型沿著某一方向進(jìn)行切片處理，每片切片層的厚度為h，并生成每片切片層實(shí)體部分的輪廓軌跡；
S2：一次噴射霧化沉積：控制噴射霧化沉積的噴嘴運(yùn)動(dòng)軌跡，將滿足零件成分、溫度的金屬液按照第一層切片層的實(shí)體部分對(duì)應(yīng)的輪廓軌跡進(jìn)行噴射霧化沉積，使金屬液霧化沉積在基底上，形成厚度為H=1.05 ~1.1 h、輪廓與第一層切片層相同的第一層沉積坯層；
在噴射霧化沉積過程中，控制基底溫度為0.2~0.6Tm，霧化氣體與金屬液的氣液質(zhì)量流率為0.3~1.2，噴射距離為10~300mm，霧化溫度（指的是熔體的溫度）為1.05~1.3Tm，其中Tm為被加工金屬的熔點(diǎn)；
S3：一次致密化處理：對(duì)第一層沉積坯層進(jìn)行致密化處理，致密化處理后，所述第一層沉積坯層的厚度等于h；
S4：控制所述噴嘴與基底上最上層沉積坯層之間的間距始終保持不變，以S2和S3中完全相同的方式，按照噴射霧化沉積、致密化處理的順序依次循環(huán)操作，直至獲得與所述零件模型或材料模型的大小和形狀完全相同的產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，若所述材料模型為由基體材料和增強(qiáng)材料組成的復(fù)合材料，則
在S1中，前后兩片切片層的厚度分別為h1和h2交替切片，其中， h1=0.3~0.95h，h2=0.05~0.5h，且h1+h2=h；
在S2中噴射的金屬液為基體材料的金屬液，形成的所述第一層沉積坯層為第一層基體材料層，所述第一層基體材料層的厚度H1=1.05 ~1.1 h1；
在S2之后、在S3之前，還包括以下步驟：
將增強(qiáng)材料噴射在所述第一層基體材料層上形成第一層增強(qiáng)材料層，所述第一層增強(qiáng)材料層的厚度H2=1.05 ~1.1 h2；
在S3中，對(duì)所述第一層基體材料層和所述第一層增強(qiáng)材料層進(jìn)行致密化處理，致密化處理后，所述第一層基體材料層和所述第一層增強(qiáng)材料層的總厚度等于h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，在S2中，若金屬液為性質(zhì)活潑、易氧化的金屬液，則噴射霧化沉積在封閉室內(nèi)進(jìn)行，噴射前先通入0.1~0.12MPa的霧化氣體，持續(xù)時(shí)間5~15min，然后對(duì)封閉室抽氣減壓，使封閉室氣壓穩(wěn)定在0.05~0.08MPa后，再進(jìn)行噴射霧化沉積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，在S3中：
對(duì)于小型零件，待所述第一層沉積坯層形成后，停止金屬液的噴射霧化，邊繼續(xù)通入霧化氣體，邊對(duì)所述第一層沉積坯層進(jìn)行致密化處理；
對(duì)于大型零件，則邊噴射霧化沉積邊致密化處理。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，在S3之后、S4之前，還包括以下步驟：
修邊：對(duì)致密化處理后因金屬橫向流動(dòng)造成的毛刺、飛邊、寬度變大等缺陷進(jìn)行修復(fù)，去除多余的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，若所述致密化處理的方式為機(jī)械壓實(shí)，則所述h為0.05~5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，機(jī)械壓實(shí)過程時(shí)，沖頭溫度為0.4~0.6Tm，其中Tm為被加工金屬的熔點(diǎn)；沖頭的下移速度為2~20mm/s；沖頭壓實(shí)的頻率為50~200次/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步噴射霧化沉積和致密化的零件制備方法，其特征在于，機(jī)械壓實(shí)過程時(shí)，沖頭壓下量為兩次機(jī)械壓實(shí)時(shí)間間隔內(nèi)沉積坯層總沉積厚度的5~15%，自沖頭端面與最上層沉積坯層接觸起算。
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