[發(fā)明專利]選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110998348.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN113695594B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡志勇;王日初
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F10/28
• 分類號(hào): B22F10/28;B22F10/366;B22F10/64;B22F10/85;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y70/00;C22C21/06
• 代理公司: 廣州駿思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44425
• 代理人: 程毅

1.一種選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)所設(shè)計(jì)合金配置原料，制成合金坯錠；

S2、對(duì)合金坯錠進(jìn)行預(yù)處理和加工，制成合金樣塊；

S3、將多個(gè)合金樣塊同時(shí)置于選區(qū)激光熔化設(shè)備的預(yù)制夾具之中，采用高能激光束對(duì)合金樣塊表面進(jìn)行第一次激光表面掃描處理，在合金樣塊表面形成第一激光熔化層；待第一次激光表面掃描處理后的合金樣塊完全冷卻后，再次采用高能激光束對(duì)第一激光熔化層的區(qū)域進(jìn)行第二次激光表面掃描處理，形成第二激光熔化層；

S4、將S3步驟的合金樣塊進(jìn)行感應(yīng)快速加熱處理和淬冷處理；

S5、對(duì)S4步驟的合金樣塊的第二激光熔化層進(jìn)行表面形貌觀察及組織性能表征與測(cè)試，判斷所述合金樣塊是否適用于選區(qū)激光熔化成型技術(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S3中，第二次激光表面掃描處理的激光束中心沿著第一激光熔化層中形成的兩個(gè)熔池的中心進(jìn)行掃描。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S3中，在進(jìn)行第一次激光表面掃描處理之前，對(duì)合金樣塊進(jìn)行激光表面掃描預(yù)處理，再通過觀察獲得的激光表面熔化層的狀態(tài)確定第一次激光表面掃描處理和第二次激光表面掃描處理的工藝參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S3中，第一次激光表面掃描處理和第二次激光表面掃描處理的步驟為：控制掃描速度為10-600mm/s，激光功率為50-300w，掃描間距為0.05-0.1mm進(jìn)行掃描。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S3中，所述預(yù)制夾具為在選區(qū)激光熔化基板上采用機(jī)加工得到9個(gè)或16個(gè)與多個(gè)合金樣塊尺寸相匹配的凹槽，凹槽高度為2mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S4中，具體包括：將步驟S3獲得的合金樣塊快速轉(zhuǎn)移至高頻感應(yīng)爐中，并采用高頻感應(yīng)爐進(jìn)行快速加熱，加熱溫度為450-550℃，保溫時(shí)間為5～60s，保溫結(jié)束后將合金樣塊迅速用水淬冷至室溫。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S1中，具體包括：配制合金原料，將純金屬、中間合金、熔煉助劑混合后進(jìn)行熔煉，獲得合金熔體；熔煉方法為電阻爐熔煉、感應(yīng)熔煉、真空熔煉的任意一種；再將合金熔體用具有扁形內(nèi)腔的模具進(jìn)行澆鑄，制成板塊狀合金坯錠。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S2中，預(yù)處理步驟具體包括：對(duì)合金坯錠進(jìn)行均勻化處理，再對(duì)合金坯錠進(jìn)行加工切割處理，制成圓形合金樣塊，所述合金樣塊的厚度為5～10mm，直徑為20～30mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選區(qū)激光熔化鋁合金的評(píng)價(jià)方法，其特征在于：在步驟S5中，根據(jù)合金樣塊的第二激光熔化層的開裂程度、孔隙尺寸和形貌、組織均勻性評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)的合金樣塊是否適合選區(qū)激光熔化成型。