[发明专利]一种选区激光熔化制备具有复杂结构的纯钨构件的方法

权利要求书

1.一种选区激光熔化制备具有复杂结构的纯钨构件的方法，其特征在于；包括以下步骤：

步骤一

选用纯钨粉作为原始粉末，制备W/C复合粉末；所述W/C复合粉末中，C含量为0.1-0.5wt％、优选为0.25-0.35％；

步骤二

使用三维软件构建所需制备的零件模型，将构建好的模型导入选区激光熔化成型设备；

步骤三

将制备好的复合粉末放入选区激光熔化设备中的供粉缸中，同时往成形腔中通入保护气体进行气氛保护；

步骤四

设置选区激光熔化加工过程的工艺参数，并对制备好的粉末进行激光烧结；

步骤五

将打印完成后的零件进行线切割，超声清洗，获得钨零件。

2.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：所述纯钨粉末的粒度范围为10～35μm。

3.根据权利要求2所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：所述纯钨粉末的D50为22.5μm。

4.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：所述三维软件包括Magics。

5.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：通过下述2种方法制备W/C复合粉末：

方法1：球磨混粉

以钨粉和石墨粉为原料，石墨粉的粒度范围为1～8μm，D50为3μm按照质量百分比钨粉：石墨粉＝99.7：0.3，称取钨粉和石墨粉，放入含有不锈钢球的球磨罐中，球料质量比为2：1，以氩气为保护气氛，在球磨机中以50rpm的转速球磨12小时。将球磨完的粉末过筛，然后放入真空干燥箱烘干，得到W/C复合粉末，备用；

方法2：等离子球化渗碳

对于原始纯钨粉末，采用球化过程中的渗碳；钨粉的球化在含碳的反应中进行，在Ar₂加入CH₄作为碳化剂，通过Ar₂-CH₄混合载气体将粉末颗粒送入等离子区，在等离子体区的高温环境下熔化成液体，CH₄在高温下裂解，产生活性碳原子，活性碳原子被熔化的液体颗粒吸收，在随后的冷却中，熔融颗粒在离心力和表面张力作用下凝固成球形，球化后粉末颗粒由仪器下方的收集仓收集；然后，将球化后的粉末过筛，然后放入真空干燥箱烘干，得到W/C复合粉末，备用。

6.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：步骤三中，所述保护气氛为氩气气氛，选区激光熔化时，成形腔内氧含量小于0.1、％。

7.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：基板加热温度设置为100℃～180℃、优选为175-180℃。

8.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：选区激光熔化时，控制激光光斑直径为90μm～130μm、优选为130μm、激光功率为400～475W、激光扫描速为400～600mm/s、激光扫描间距为40～80μm、铺粉厚度为20～40μm。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：所得构件的致密度大于等于98.5％、抗压强度大于等于1280MPa。

10.根据权利要求9所述的一种选区激光熔化制备具有复杂结构纯钨构件的方法，其特征在于：所得构件的致密度为99.2-99.5％、抗压强度为1420-1430MPa。