[发明专利]一种获得激光3D打印双相钛合金超细针状α相的方法

权利要求书

1.一种获得激光3D打印双相钛合金超细针状α相的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将激光器设置为脉冲激光输出模式，对激光增材制造工艺窗口进行初步优化，获得初步优化的工艺窗口：激光波形为方波，激光光斑直径0.5~2.5mm，激光峰值功率为600～1100W，重复频率为5～50Hz，占空比为0.6-0.9，离焦量-1.5mm，扫描速度为6～12mm/s，送粉量为8-16g/min；

步骤二：任意选取一组初步优化的工艺参数，利用有限元传热模型对该参数下熔池三维温度场进行计算，提取激光加载1.5s后熔池中心瞬时温度变化曲线与沉积层中部位置点所经历的定点温度变化曲线，从熔池瞬时温度变化曲线得到波峰温度的平均值Tmax，由定点温度变化曲线获取单个脉冲周期内温度变化曲线与钛合金液相线的截距t，并对定点温度变化曲线右侧温度下降部分进行求导，再计算出导数的平均值ξ，即获得熔池平均冷却速率ξ，其中Tmax、t及ξ的单位分别为℃、s及℃/s；

步骤三：根据1.3Tm≤Tmax≤1.6Tm，30ms≤t≤80ms，ξ≥3.3×10³℃/s原则对激光光斑直径、激光峰值功率、重复频率、占空比、离焦量、扫描速度及送粉量工艺参数进行优化，其中Tm为钛合金的熔点；

步骤四：按上述各个参数的由小至大顺序重复步骤二至步骤三，直到完成所有工艺参数匹配，获得的优化工艺窗口：激光波形为方波，激光光斑直径1~2mm，激光峰值功率为750～1000W，重复频率为10～25Hz，占空比为0.7-0.9，离焦量-1.5mm，扫描速度为7～12mm/s，送粉量为10-15g/min；

步骤五：按步骤四所述的工艺参数：激光波形为方波，激光光斑直径1~2mm，激光峰值功率为750～1000W，重复频率为10～25Hz，占空比为0.7-0.9，离焦量-1.5mm，扫描速度为7～12mm/s，送粉量为10-15g/min进行激光3D打印，获得细小针状α相形貌的双相钛合金成形件。

2.根据权利要求1所述的一种获得激光3D打印双相钛合金超细针状α相的方法，其特征在于：在步骤四中，所述的工艺窗口的扫描路径为单向路径或交叉路径。