[发明专利]一种金属激光熔化增材制造方法

权利要求书

1.一种金属激光熔化增材制造方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）金属激光熔化增材制造单层加工：根据所需金属零件形状，采用三维造型软件设计出零件的三维CAD模型，将文件的数据信息输送到激光增材制造装备；根据当前切片层信息，通过激光增材增材制造方法对切片层区域进行扫描熔化，同时通入惰性气体保护熔池；

（2）搅拌摩擦单层加工：激光扫描完毕后，立即采用高速旋转平轴肩搅拌头，对激光熔化的区域进行选区搅拌摩擦加工，通过调控FSP转速和行进速度，使FSP塑性变形层厚度大于激光增材制造的单层层厚，从而使激光单层区所有裂纹弥合，网状碳化物弥散化，组织纳米化；搅拌摩擦加工完毕后，将搅拌头换成铣刀，对FSP形成的少量飞边进行切除，使加工层平整；

（3）工作台下降一个切片层厚距离，重复（1）、（2），直至整个零件成形完毕；将成形零件从金属基板上取出，对成形零件进行后处理，获得所需复杂形状纳米晶高强韧无裂纹金属零件。

2.如权利要求1所述的金属激光熔化增材制造方法，其特征在于：所述的激光熔化增材制造材料包括铝基、铜基、钛基、铁基、镍基、钴基纯金属及合金。

3.如权利要求1所述的金属激光熔化增材制造方法，其特征在于：搅拌摩擦加工的搅拌头材料选取原则为硬度和高温强度大于待加工材料，若激光增材制造材料为铝、铜基软金属及合金，搅拌头采用工具钢材料；若激光增材制造材料为钛、铁、镍、钴高硬度材料，搅拌头采用WC-Co硬质合金或立方BN材料。

4.如权利要求1所述的金属激光熔化增材制造方法，其特征在于：步骤（2）搅拌摩擦单层加工中，搅拌头轴肩直径为1~10mm，转速为300~1500rpm，行进速度为100~1000mm/min，FSP为下压量0.01~0.03mm。