[发明专利]一种金属基材功能件及其增材加工制备方法

权利要求书

1.一种金属基材功能件，其特征在于，包括铝合金层、铝铁合金层和铝陶瓷层，所述铝陶瓷层涂覆在所述铝铁合金层上，且所述铝铁合金层涂覆在所述铝合金层上；所述铝铁合金层包括多个铝铁合金子层，且每个所述铝铁合金子层由所述铝合金层向所述铝陶瓷层的方向上，其每一层铁的含量逐层增加，使得所述铝合金层连续过渡到所述铝铁合金层最后到所述铝陶瓷层。

2.如权利要求1所述的一种金属基材功能件，其特征在于，所述铝陶瓷层包括多个铝陶瓷子层，所述铝陶瓷层包括铝和氧化铝，且沿着背离所述铝铁合金层方向上的，每个所述铝陶瓷子层的铝的含量逐层降低，每个所述铝陶瓷子层的氧化铝的含量逐层增加。

3.如权利要求2所述的一种金属基材功能件，其特征在于，所述铝陶瓷子层包括第一铝陶瓷层、第二铝陶瓷层和第三铝陶瓷层，以质量百分比计：所述第一铝陶瓷层的成分包括75%的铝和25%的氧化铝，所述第二铝陶瓷层的成分包括50%的铝和50%的氧化铝，所述第三铝陶瓷层的成分包括25%的铝和75%的氧化铝。

4.如权利要求1所述的一种金属基材功能件，其特征在于，所述铝铁合金子层包括第一铝铁层、第二铝铁层和第三铝铁层，以质量百分比计：所述第一铝铁层的成分包括75%的Al和25%的Fe；所述第二铝铁层包括50%的Al和50%的Fe，所述第三铝铁层包括25%的Al和75%的Fe。

5.如权利要求2所述的一种金属基材功能件，其特征在于，所述铝合金层至少为一层，且每一层的所述铝合金层的厚度为0.1-1mm；所述铝铁合金子层和所述铝陶瓷子层分别由多个子层所构成。

6.一种如权利要求1所述金属基材功能件的增材加工制备方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤S1.构建金属基材功能件的增材加工三维模型，将所述的增材加工三维模型导入至多电弧增材加工设备中，且所述多电弧增材加工设备包括多个焊枪；

步骤S2.在不同焊枪内分别装载铝系列药芯金属丝；

步骤S3.基于所述增材加工三维模型，融化焊枪内的所述铝系列药芯金属丝，在基板上以得到所述金属基材功能件；且所述步骤S3进一步详细包括，基于所述增材加工三维模型，融化焊枪内的所述铝系列药芯金属丝，在基板上顺序形成所述铝合金层、所述铝铁合金层和所述铝陶瓷层，且所述铝合金层、所述铝铁合金层和所述铝陶瓷层形成过程中处于电磁场内；所述铝系列药芯金属丝包括由铝箔包裹的变形铝合金药芯、铝铁金属药芯和铝陶瓷金属药芯；所述步骤S1之前还包括铝系列药芯金属丝制备步骤，且所述铝系列药芯金属丝制备步骤为，基于气雾化制粉法分别对铝、铁和氧化铝进行制粉，以得到铝粉、铁粉和氧化铝粉，将三者配比分别形成机械混合，以分别得到形铝合金药芯、铝铁金属药芯和铝陶瓷金属药芯；所述步骤S3操作处于氩气保护中，且所述基材为变形铝板；且，所述步骤S3与所述步骤S2之间还包括，对所述基材进行预热，且预热的温度为100-200℃。

7.如权利要求6所述的一种金属基材功能件的增材加工制备方法，其特征在于，所述电磁场的电流为 0.5-10A，且所述电磁场的频率为1-10Hz。