[发明专利]一种硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法

权利要求书

1.一种硼元素原位强化的钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于，所述方法包括：控制中心4与可控工台5、等离子焊机8、送丝机构1相连接；氩气瓶7输出至等离子焊机8离子气入口和保护气入口；送粉装置7将硼粉送入系统，送丝机构1将焊丝通过送丝臂2由送丝嘴3送至待加工钛合金基板上方。

2.根据权利要求书1所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述送丝机构将所述焊丝送至等离子焊枪正下方，焊丝在等离子弧热源作用下呈熔融态；所述硼粉在氩气氛围下运动至熔池附近，其在熔池流动过程中进入熔池并附着于熔池的表面，在增材制造过程中随着等离子弧热源的定向移动，带动熔池内部熔融态钛合金的流动，硼进入熔池内部与熔融态的钛在原位发生反应生成具有硼化钛增强相的试件，实现对材料制备过程中的强化。

3.根据权利要求书1所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述可控工台用于放置表面处理干净的待加工钛合金基板，并由所述控制中心Mach3系统，控制x、y、z轴伺服电机带动传动装置，实现可控工台空间位置的移动，移动速度为90-180mm/min。

4.根据权利要求书1所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述等离子焊机在增材制造过程中，通过控制中心调节其电流为20-50A。

5.根据权利要求书1所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述的送丝机构将焊丝送出，且送出角度与水平基板成30°角，丝高为0。

6.根据权利要求书5所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述控制中心调节所述送丝机构送丝速度为90-180cm/min。

7.根据权利要求书5所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述焊丝为钛合金焊丝。

8.根据权利要求书1所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述氩气瓶，用于向过程中所述等离子焊机中输入离子气和保护气，保护气对反应过程进行保护。

9.根据权利要求书1所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述送粉装置，用于向系统输送不同量的硼粉，从而实现不同的钛合金强化效果。

10.根据权利要求书8所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：通过所述控制中心调节所述保护气体流量调节为0-10L/min。

11.根据权利要求书8所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：所述离子气流量为0.1-1L/min。

12.根据权利要求书9所述的硼元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造方法，其特征在于：通过所述控制中心调节所述送粉装置送粉速度为10-15g/min。