[發(fā)明專利]一種絲粉同步送料增材制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211067253.1
• 申請(qǐng)日: 2022-09-01
• 公開（公告）號(hào): CN115475957A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原思宇;王旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F10/20
• 分類號(hào): B22F10/20;B22F10/64;B22F12/55;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/18;C22C38/22;C22C38/34;C22C38/38;C22C38/40;C22C38/44;C22C38/5
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強(qiáng)

本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種絲粉同步送料增材制造方法，包括設(shè)計(jì)打印路徑，打印路徑通過計(jì)算機(jī)根據(jù)打印模型進(jìn)行設(shè)計(jì)；提供絲材被熔化裝置沿打印路徑進(jìn)行熔覆沉積；提供至少一送粉噴頭隨熔化裝置共同移動(dòng)，送粉噴頭用于即時(shí)向絲材熔池中吹入粉材，直到熔覆沉積完成所需形狀。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)合了粉料和絲材兩種送料模式的優(yōu)點(diǎn)，在增材制造過程中可以更好的控制材料增強(qiáng)相的成分和比例以及沉積層的厚度，大大提高材料的性能，同時(shí)也可以避免絲材制備的限制。可以通過送粉噴頭實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)送粉量以及送料成分，以及設(shè)置多個(gè)送粉噴頭以通入不同種類增強(qiáng)相粉材，減少了原材料的浪費(fèi)，降低了成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及增材制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種絲粉同步送料增材制造方法。

背景技術(shù)

磨損消耗是材料損耗的主要方式之一，每年在工業(yè)機(jī)械以及其零件的磨損造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額巨大，如煤礦工業(yè)中的刮板輸送機(jī)內(nèi)槽每年就要用掉6—8萬(wàn)噸的鋼板。其中摩擦磨損，腐蝕磨損，疲勞磨損是主要的磨損方式，故而高強(qiáng)度耐磨鋼的開發(fā)應(yīng)用無(wú)疑對(duì)這一方面有著重大意義。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，大型工程機(jī)械對(duì)于鋼材的要求越來(lái)越高，其中高強(qiáng)度且耐磨的低合金鋼板廣泛應(yīng)用于大型工程機(jī)械如水泥罐車、礦山機(jī)械、混凝土攪拌機(jī)、吊車等，在這些機(jī)械的關(guān)鍵部位應(yīng)用耐磨性能更加突出、壽命更長(zhǎng)的鋼板，能夠極大延長(zhǎng)機(jī)械工作周期，減少工業(yè)成本，也更加符合節(jié)能環(huán)保的要求。目前耐磨材料的幾大應(yīng)用領(lǐng)域主要有：各種基礎(chǔ)重工業(yè)工廠如火電廠、煤礦廠、水泥廠，冶金廠等。其主要應(yīng)用方面如：風(fēng)機(jī)葉輪蝸殼，漏斗襯板，燃燒裝置的燒嘴，煤場(chǎng)送料槽內(nèi)襯，推料機(jī)底板，水泥廠的卸料溜槽內(nèi)襯板等。不止以上部位，在各種裝卸場(chǎng)地所需要的吊裝、軸承、機(jī)輪等部位都需要用到此類鋼材。

近些年，一些專家學(xué)者為了提高金屬器件的耐磨性，從耐磨鋼材的成分以及冶煉工藝出發(fā)進(jìn)行研究，獲得了一定的進(jìn)展，但是還存在一些問題。公開號(hào)CN110846571A(公布)的中國(guó)專利公開的“一種高韌性低合金耐磨鋼厚板及其制造方法”，該發(fā)明公布了一種耐磨鋼的成分為C：0.12％～0.20％，Si：0.10％～0.30％，Mn：0.80％～1.60％，P≤0.012％，S≤0.003％，Cr：0.30％～ 1.00％，Mo：0.20％～0.60％，Ni：0.80％～1.20％，Nb：0.012％～0.045％，V： 0.020％～0.060％，B：0.0008％～0.0025％，N≤0.0040％，O≤0.0025％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。該發(fā)明的耐磨板的主要成分是貝氏體以及片狀馬氏體，雖然其硬度達(dá)到了310HB以上，低溫-40℃低溫夏比沖擊功≥30J，具有良好的耐磨性，但是其硬度無(wú)法滿足一些比如道岔尖軌、破碎機(jī)等的要求。

公開號(hào)為CN103160742A的中國(guó)發(fā)明專利公開的“一種耐磨鋼板及其制造方法”，該發(fā)明提及的耐磨鋼板其化學(xué)成分為C：0.60～0.75％，Si：0.10～ 0.50％，Mn：0.40～1.20％，P≤0.015％，S≤0.010％，Ni：0.50～1.50％，Cu： 0.10～0.50％，Al：0.010～0.080％，0.0010％≤Ca≤0.0080％，N≤0.0080％， O≤0.0080％，H≤0.0004％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。雖然在一定程度上提高了耐磨性，但是，該鋼板的硬度為250HB，仍然不能適用于一些對(duì)于耐磨性要求較高的領(lǐng)域。

公開號(hào)為CN114130818A的中國(guó)發(fā)明專利公開的“一種提高熱軋耐磨鋼 BH550MC薄規(guī)格生產(chǎn)穩(wěn)定性的制造方法”，該發(fā)明通過調(diào)整板坯的加熱工序、粗軋工序、精軋工序、冷卻工序、卷曲工序等工藝流程，提高了耐磨板的生產(chǎn)穩(wěn)定性。但是這種工藝僅適合大批量大規(guī)模的制造，不能根據(jù)需要冶煉需要的器件，針對(duì)低規(guī)模小批量的制作成本很高，不能根據(jù)需要直接制造出成品。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于增材制造技術(shù)的方法一般為將配置好的絲材或者粉材直接進(jìn)行熔覆，在一些需要加入增強(qiáng)相粉材的方案中，一般通過在焊絲內(nèi)部填充增強(qiáng)藥粉的方式，直接進(jìn)行焊絲熔覆，但是該方法一方面存在焊絲制作要求特殊，另一方面由于增強(qiáng)相藥粉相對(duì)集中，其在材料中的擴(kuò)散受到影響，因此不利于增強(qiáng)相與基體的充分結(jié)合。