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    广西11选5遗漏: 一种纯钨金属的增材制造方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    广西11选5大小走势图 www.fnjpv.tw CN201510201677.6

    申请日:

    2015.04.24

    公开号:

    CN104889392A

    公开日:

    2015.09.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B22F 3/105申请日:20150424|||公开
    IPC分类号: B22F3/105; B33Y10/00(2015.01)I 主分类号: B22F3/105
    申请人: 清华大学
    发明人: 周鑫; 沈志坚; 刘伟; 马静; 王殿政
    地址: 100084北京市海淀区清华园一号
    优先权:
    专利代理机构: 北京轻创知识产权代理有限公司11212 代理人: 杨立
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510201677.6

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.01.04|||2015.10.07|||2015.09.09

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种纯钨金属的增材制造方法,包括:取球形纯钨粉体颗粒,筛出钨粉体小颗粒与钨粉体大颗粒,混合得混合粉体,在光纤激光器工作平台上安装金属基板,将混合粉体填装到粉体料仓中,密封成形腔体,用真空泵将成形腔体内抽至相对真空度为-90Kpa,向成形腔体内输入?;て?,重复抽真空与输入?;て?,使成形腔体内氧含量降至300ppm以下,用激光对金属基板“牺牲区域”扫描,直至氧含量降至50ppm以下,铺粉机构将粉体料仓中的混合粉体送入金属基板上,由铺粉刮刀铺平,得混合粉体薄层,通过高能激光束熔化“成型切片区域”内的混合粉体,每一层成型之后重熔,重熔完成后,工作平台下降一个切片厚度,重复激光成型与重熔步骤,直至整个零件成形完毕。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种纯钨金属的增材制造方法,其特征在于,包括:
    1)筛选和配比钨粉体颗粒
    取表面无杂质和氧吸附的球形纯钨粉体颗粒,筛选出钨粉体大颗粒和钨粉体小颗粒,钨粉体大颗粒的中值粒径为15-20μm,钨粉体小颗粒的中值粒径为1-3μm,钨粉体小颗粒与钨粉体大颗粒的粒度比为0.1-0.2,
    将钨粉体小颗粒与钨粉体大颗?;旌?,得到混合粉体,钨粉体大颗粒的质量占混合粉体质量的65%-75%,钨粉体小颗粒的质量占混合粉体质量的35%-25%,混合粉体的松装堆积密度≥50%的理论密度,
    向混合粉体中加入钙、稀土元素和炭黑,加入钙的质量不超过混合粉体质量的1.5%,加入稀土元素的质量不超过混合粉体质量的1.5%,加入碳黑的质量不超过混合粉体质量的0.5%,
    2)激光成型与重熔
    A、在光纤激光器的工作平台上安装金属基板,并将金属基板预热至200-600℃,同时控制铺粉刮刀与金属基板的间隙为30μm,在激光成型与重熔过程中,金属基板始终保持在200-600℃,将1)制备的混合粉体填装到粉体料仓中;
    B、密封成形腔体,用真空泵将成形腔体内抽至相对真空度为-90KPa;
    C、向成形腔体内输入?;て咫财?、氮气或氦气;
    D、重复B-C步骤,使成形腔体内氧含量降至300ppm以下,然后用激光对金属基板“牺牲区域”进行扫描,消耗成型腔体内残留氧,直至氧含量降至50ppm以下;
    E、铺粉机构将粉体料仓中的混合粉体送入金属基板上,并由铺粉刮刀铺平,得厚度30μm的混合粉体薄层;
    F、开始成型,通过高能激光束熔化“成型切片区域”内的混合粉体, 在30min内,成型腔体内氧含量降至<1ppm,并在激光成型与重熔过程中成型腔体内氧含量始终<1ppm;
    G、每一混合粉体薄层成型之后再重熔,即不铺混合粉体激光重新扫描一次,激光重熔的扫描方向与成型的扫描方向夹角为90°;
    H、重熔完成后,工作平台下降一个切片厚度30μm;
    I、重复步骤E-H,直至整个零件成形完毕。

    2.  根据权利要求1所述的增材制造方法,其特征在于,在1)中,所述稀土元素为镧系元素镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或几种。

    3.  根据权利要求1或2所述的增材制造方法,其特征在于,在2)的A中,所述金属基板为多层复合“钢-隔热材料-钨”基板,制备方法如下:取316L不锈钢板,在靠近316L不锈钢板边缘处开有安装孔,用于与成型设备的工作平台连接,在316L不锈钢板上开槽,单个槽面积不超过100cm2,深度不超过5mm,将石棉放置于槽内,作为隔热层,取与槽形状相匹配的钨板,放置于槽内石棉上,钨板和不锈钢板之间粘接或螺丝固定,钨板表面与316L不锈钢板表面在同一平面上。

    4.  根据权利要求3所述的增材制造方法,其特征在于,在2)的A中,所述混合粉体填装到粉体料仓时,需要在氩气?;は碌氖痔紫渲薪?。

    5.  根据权利要求1、2或4所述的增材制造方法,其特征在于,在2)中,所述激光成型与重熔的参数一致或不一致,所述激光成型的参数为光纤激光器的输出功率>400W,激光输出为调制脉冲激光模式,光斑直径<100μm,点距30-50μm,曝光时间200-300μs,速度150-200mm/s,扫描间距80-120μm,实际激光功率密度>3×106W/cm2;
    所述激光重熔的参数为光纤激光器的输出功率>400W,激光输出为调制脉冲激光模式,光斑直径<100μm,点距30-50μm,曝光时间200-300μs,速度150-200mm/s,扫描间距80-120μm,实际激光功率密度>3×106W/cm2。

    6.  根据权利要求3所述的增材制造方法,其特征在于,在2)中,所述激光成型与重熔的参数一致或不一致,所述激光成型的参数为光纤激光器的输出功率>400W,激光输出为调制脉冲激光模式,光斑直径<100μm,点距30-50μm,曝光时间200-300μs,速度150-200mm/s,扫描间距80-120μm,实际激光功率密度>3×106W/cm2;
    所述激光重熔的参数为光纤激光器的输出功率>400W,激光输出为调制脉冲激光模式,光斑直径<100μm,点距30-50μm,曝光时间200-300μs,速度150-200mm/s,扫描间距80-120μm,实际激光功率密度>3×106W/cm2。

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    一种 金属 制造 方法
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