[发明专利]一种激光选区熔化技术制备Nb-Si基超高温合金的方法

权利要求书

1.一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，制备过程包括以下步骤：

(1).根据待加工的NbSi合金成形件形状，建立成形件CAD模型，然后在高度方向上对其进行分层切片处理以分割成厚度均匀的切片，切片包含合金成形件的横截面轮廓信息和加工路径，并将切片文件导入激光选区熔化设备中；

(2).在激光选区熔化设备中，将成形基板固定在可升降的工作台上，密封装置抽真空后充入保护气体进行气氛保护，送粉系统在基板上均匀铺一层待加工NbSi超高温合金粉末，粉末厚度与步骤(1)中切片厚度相等；

(3).激光束按照预先设定的扫描路径，选择性的对基板上的粉末进行扫描，粉末熔化并凝固，形成熔覆层；

(4).完成步骤(3)中一个层面扫描后，基板下降一个层厚的距离，并在步骤(3)中形成的熔覆层上再均匀铺上一层NbSi合金粉末；

(5).重复上述步骤(3)-(4)，直至NbSi合金加工完成；然后关闭系统，待部件冷却至室温时取出；整个制备过程是在保护气氛中进行的。

2.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的切片厚度为0.03～0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，步骤(2)中所选用的NbSi合金粉末由氩气雾化法制备而得，呈球形或近球形，直径10～60μm。

4.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的保护气体为高纯氩气，纯度为99.99％。

5.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，步骤(2)中，在基板上均匀铺设的NbSi合金粉末厚度为0.03～0.1mm，所述的保护气氛为氩气气氛。

6.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，步骤(3)中，形成熔覆层；具体的制备参数：激光器功率350～500W，扫描速度200～400mm/s，扫描间距0.05～0.15mm；

7.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，步骤(4)中，再均匀铺设的NbSi合金粉末厚度为0.03～0.1mm。

8.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，所述的成形基板采用Ti6Al4V成形基板。

9.根据权利要求8所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，所述的Ti6Al4V成形基板厚度为10mm。

10.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，所述的NbSi合金粉末成分以原子百分比计为Nb-18Si-24Ti-2Cr-2Al-2Hf。

11.根据权利要求1所述的一种利用激光选区熔化技术制备NbSi超高温合金的方法，其特征在于，所述的NbSi合金粉末成分以原子百分比计为Nb-16Si-22Ti-4Cr-2Al-2Hf。

12.根据权利要求1-12任一种方法所制备的NbSi超高温合金成形件，其特征在于，冷却到室温得到的NbSi基合金致密度高，主要组织由Nbss固溶体和Nb₅Si₃强化相组成，相尺寸<1μm并且分布均匀。