[发明专利]一种改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法

权利要求书

1.一种改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于，方法步骤如下：

（1）设备准备，包括以下设备：

激光发生器，具有最高4千瓦的额定光纤激光输出，也可进行脉冲输出；

激光光缆，光缆转角曲率半径须大于光缆直径的20倍，方可传输激光发生器所发射激光；

激光加工平台，包括支架、Ｙ轴调节臂、Ｚ轴调节臂、X轴移动平台；

所述Ｙ轴调节臂通过两根内置的螺杆和步进电机调节Ｙ轴位移，所述Ｚ轴调节臂通过两根内置的螺杆和步进电机调节Ｚ轴位移，所述X轴移动平台通过平台内嵌滑轨和步进电机调节X轴位移；

所述激光发生器和激光光缆相连接，光缆另一端和激光加工平台相连接；

激光控制器，通过通讯线连接激光发生器；

激光加工平台控制器，通过通讯线连接激光加工平台；

冷却介质储存盒，置于激光加工平台的X轴移动平台上；

氩气保护装置，包括氩气储存钢瓶、氩气喷嘴，氩气储存钢瓶和氩气喷嘴通过橡胶软管相连接，氩气喷嘴的喷射方向轴和待加工铝基复合材料零件样品表面呈45度角；

（2）将复合材料拟加工的表面进行除油及清洗预处理，保证拟加工表面清洁且无油脂；

（3）将待加工的复合材料放置在冷却介质储存盒内部，冷却介质储存盒内部可不添加冷却介质，或可添加适量干冰、或液氮作为冷却介质，添加冷却介质时，须保证拟加工待加工的复合材料的底部用金属块垫高，待加工的复合材料底部距离冷却介质储存盒底部平面的距离须大于5 mm，同时待加工的复合材料的待加工表面高于冷却介质平面最高点5 mm以上；

（4）采用喷射高纯氩气作为激光加工熔池的保护气，设定高纯氩气保护喷射速率、氩气喷嘴距离激光聚焦点距离，以及设定好高纯氩气喷射方向；

（5）通过激光控制器内部分控制软件预制激光加工路线，如需加工平面，设定两个道次之间的道次覆盖率和激光的离焦量，以及激光功率大小，根据复合材料样品预定加工深度，设定激光直线加工扫描速率；

（6）最后通过激光控制器开启激光发生器的同时开启激光加工平台的X、Y轴移动，或先开启激光加工平台的X、Y轴移动后开启激光发生器，通过激光束和待加工的复合材料的相对移动完成设定的激光重熔加工路线。

2.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（5）中激光功率设定为1800-3000 W。

3.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（5）中激光离焦量为±0.5 mm。

4.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（5）中的道次覆盖率为16.67%。

5.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（5）中的激光扫描速率为3-5 mm/s。

6.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（4）中氩气保护喷射速率为15-20 L/min。

7.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（4）中氩气喷射与激光熔池的距离必须在100-150 mm范围内。

8.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（4）中高纯氩气喷射方向始终和激光扫描方向一致。

9.根据权利要求1所述的改善纳米颗粒增强铝基复合材料高温塑性的方法，其特征在于：所述的步骤（3）中的冷却介质可以选择常温空气冷却、干冰或者液氮。