[发明专利]一种提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法

权利要求书

1.一种提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法，其特征在于，该方法的工艺步骤如下：

采用粒度相同的Ni、Cr、Nb、Si粉末，分别取一种或两种以上粉末球磨处理后，均匀混入结构钢回收粉末中形成混合合金钢粉末，并将混合合金钢粉末进行干燥处理，干燥处理温度为85～150℃，干燥结束后，冷却至室温；根据沉积的目标钢粉末选择基体，在真空手套箱环境中，采用激光沉积、同步送粉方式，选择一种光斑的光束在基体上进行激光沉积处理，同时用保护气体覆盖激光作用区，净化激光作用区并提高凝固速率；

所述的结构钢回收粉末，粒度在100～300目，球形度≥80％，氧含量≥1000PPM；

所述的Ni、Cr、Nb、Si粉末，粒度为100～300目，球形度≥90％，化学成分纯度在99wt％以上，氧含量≤500PPM；

所述的Ni、Cr、Nb、Si一种或两种以上粉末，占混合合金钢粉末比例不大于15wt％，混合合金钢粉末总重量100％；

该方法处理的结构钢回收粉末，激光沉积后组织均匀致密，孔洞、裂纹及夹杂物缺陷完全消除，抗拉强度达到450～900MPa，延伸率达到10％～40％。

2.根据权利要求1所述的提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法，其特征在于，所述的干燥处理是将混合合金钢粉末置于干燥箱中，在100～200℃干燥1小时以上。

3.根据权利要求1所述的提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法，其特征在于，所述的基体与合金结构钢具有较好的润湿性和良好焊接性能。

4.根据权利要求1所述的提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法，其特征在于，所述的真空手套箱环境，H₂O≤200PPM、O₂≤200PPM。

5.根据权利要求1所述的提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法，其特征在于，所述的激光沉积、同步送粉的工艺参数如下：

激光连续辐照，激光功率为300～2000W，功率密度10⁴～10⁶W/cm²，扫描速度为2～18mm/s，搭接量为25％～65％，辐照光斑Φ2mm～Φ6mm；

送粉方式为同轴氩气送粉，送粉速度为5～25g/min，采用惰性气体氩气保护，保护气流量为5～20L/min。

6.根据权利要求1或5所述的提高激光增材制造合金钢粉末利用率的方法，其特征在于，所述的激光沉积的激光器是光纤激光器、半导体激光器、CO₂激光器或Nd:YAG激光器。