[發明專利]NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法

在審

• 申請號: 202210440202.2
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114951694A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 劉振偉;毛麗;劉建業;王毅;史煒堅
• 申請（專利權）人: 上海漢邦聯航激光科技有限公司
• 主分類號: B22F10/28
• 分類號: B22F10/28;B22F10/38;B22F10/66;C22C19/05;B33Y70/00;B33Y10/00;B33Y40/10;B33Y40/20
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 盧杰

1.一種NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

合金選取步驟：NiCr20TiAl合金粉末的粉末粒徑為15-53μm，NiCr20TiAl合金的組成成分的質量百分比為：Cr:18-21％，Al:1.0-1.8％，Ti:1.8-2.7％，Co:≤2.0％，Fe:≤1.5％，Mn:≤0.4％，Si:≤0.8％，P:≤0.02％，Cu:≤0.2％，C:0.04-0.1％，S:≤0.015％，Ag:≤0.0005％，Pb:≤0.002％，B:≤0.008％，Bi：≤0.0001％，其余為Ni；

打印準備步驟：將NiCr20TiAl合金粉末裝入3D打印機的供粉倉內，將用于承載3D打印產品的基板裝入3D打印機的成型倉內，調平并且預熱基板，基板的預熱溫度為80-150℃，在基板上預先鋪置層厚為50μm的一層NiCr20TiAl合金粉末；

模型切片步驟：將船用燃燒室(1)的三維模型在導入切片軟件之后進行分層處理，導出每層所對應的二維圖形，輸入預設打印工藝參數；

激光成型步驟：成型倉內的氧含量為≤1000ppm，鋪粉層厚為50μm，激光功率為100-300W，掃描速度為800-1200mm/s，掃描間距為0.08-1.2mm，掃描策略為條形帶掃描，條形帶的寬度為10mm，起始角度為57°，逐層旋轉角度為67°；

表面處理步驟：去除船用燃燒室(1)和基板之間的支撐件，隨后對船用燃燒室(1)進行表面噴砂處理，直至船用燃燒室(1)的表面粗糙度達到預設出品標準。

2.根據權利要求1所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述激光成型步驟還包括：使激光根據預設掃描路徑對NiCr20TiAl合金粉末進行選區熔化成型，每當完成一個打印層后，基板就下降50μm，繼續在基板上鋪置一層NiCr20TiAl合金粉末，重復選區熔化成型，直至完成全部打印層。

3.根據權利要求1所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述船用燃燒室(1)包括燃燒室本體(11)，燃燒室本體(11)內設有依次連通的第一空腔(12)、第二空腔(13)以及第三空腔(14)，第一空腔(12)和第三空腔(14)均朝外敞開。

4.根據權利要求3所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述第二空腔(13)的軸線與第一空腔(12)的軸線的夾角為17.9度，所述第三空腔(14)的軸線與第一空腔(12)的軸線的夾角為65.5度。

5.根據權利要求3所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述第一空腔(12)、第二空腔(13)以及第三空腔(14)的容積依次逐漸變小。

6.根據權利要求1所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述基板由304不銹鋼材料制成。

7.根據權利要求1所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述激光成型步驟還包括：向3D打印機的成型室內充入保護氣體，所述成型倉位于成型室內。

8.根據權利要求1所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法還包括產品檢測步驟：通過金相顯微鏡觀察打印試樣的切割面。

9.根據權利要求1所述的NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法，其特征在于：所述NiCr20TiAl合金的船用燃燒室SLM成型方法還包括試樣拉伸步驟：對鍛造試樣和打印試樣分別進行拉伸試驗。