[发明专利]一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法

权利要求书

1.一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法，包括：

A.首先确定需要制备的涂层和零件，选择粉末和稀土添加剂，添加剂的方式有三类：元素、化合物及稀土金属间化合物。同时还要注重基材的选择，必须满足二者尽可能接近，其中熔点应该二者要尽可能匹配(即若零件是镍基高温合金，则基材也选用镍基高温合金，而且成分和结构越接近越能满足要求)，保证获得的涂层或零件为等轴细晶。涂层的扫描方向和涂层堆积高度及材料成分要根据零件的组织和性能进行布局。

B.对所要求产品分别进行电子束和激光进行加工，制备过程中，先对熔池进行模拟及计算，进行工艺参数选择，包括高能束流功率、送粉量、扫描速度、保护气体的流量，同时考虑质量检测对加工过程的质量和稳定性、连续性进行闭环控制，以保证获得的零件精度高，需后加工量小。对一些特殊的材料还要在真空下进行处理。

C.对金属涂层和零件进行组织和性能研究，同时还要进行后续机加工与抛光、喷漆等处理。

2.如权利要求1所述的一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法，其特征在于：根据打印零件的材质、形状、尺寸状况，对于热源为电子束，功率为3500～4000瓦，扫描速度8km/s，单层厚度50～200μm。对于热源激光器，激光器的功率为200～400W，扫描速度5～12m/s，单层厚度20-80μm，光斑直径50～200μm。

3.如权利要求2所述的一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法，其特征在于：所述步骤B包括

B1根据需要制备的零件，利用AutoCAD或ProEWildfire5.0获得三维模型，或者利用反求的访法获得三维模型。

B2利用第三方软件将模型分层切片，得到.st1文件；

B3输入涂层的电子数据，打开激光成形系统，形成零件；

B5根据受热情况，决定采用岛形或线形烧结。

4.如权利要求1所述的一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法，其特征在于：所述步骤C包括

C1将制备后的金属件取下；

C2对制备后零件进行后续热处理，以改善组织和性能；

C3对制备部位或表面精度未符合设计要求的部位进行后续加工。

5.如权利要求2所述的一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法法，其特征在于：打印过程中，保护气体氩气的流量为3-7ml/min。

6.如权利要求2所述的一种高能束金属3D打印制备稀土强化等轴细晶零件的方法，其特征在于：修复过程中，采用实时监控和温度、位置传感器进行闭环控制，确保打印质量。