[发明专利]一种铺粉式3D打印CuCr2合金的制备方法

权利要求书

1.一种铺粉式3D打印CuCr2合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配料：将电解铬粉与气雾化铜粉进行混合得到混合粉，其中电解Cr粉的质量百分比为2wt%，气雾化铜粉的质量百分比为98wt%，所述气雾化铜粉采用层流雾化法制成，所用气体采用氩气；

（2）混合：将称量好的混合粉装入气氛保护球磨机中，球料比在1:2到1:5之间；抽真空至小于10Pa，再充入氢气至0.8MPa；然后开始球磨，球磨时间在1-5h之间，得到CuCr2粉，所述混合粉中电解Cr粉的粉末粒度在30-55μm之间，气雾化铜粉的粉末粒度在5-50μm之间；粉体的球形度均要求大于80%；

（3）烘干：将混合好的CuCr2粉装入真空烘箱烘干，温度80-150℃，保温3-6h，温度降至40℃以下出炉；

（4）制图：进行图纸绘制并剖分，制图过程注意零件纵向需要错位排布；按照工艺添加参数对零件和支撑外轮廓扫描次数选2次；

（5）打印：将烘干好的CuCr2粉装入3D打印设备粉仓中，并使用冰铲捣实备用；采用SLM-3D打印铺粉技术加工，手动在不锈钢基板铺粉一层后导入图形，洗气完成后开启风机和基板加热，风机速度为标准风速的30%-55%，标准风速是4m/s，基板温度设定在80-120℃，温度稳定后开始激光选区扫描打印；扫描过程保护气使用氩气，设备打印环境为正压；激光光斑直径为0.05mm，打印单层厚度在0.02-0.06mm；打印使用功率为100-150W；扫描速度在200-300m/s；

（6）脱样：将打印好的零件或者坯料使用线切割的方式进行脱样，所述线切割的峰值电流为10A，脉宽30us，脉间150us，空载电压70V，走丝速度为180mm²/min，进给速度为106mm²/min；

（7）热处理：脱样后的零件或者坯料在真空环境或者气氛保护环境下热处理，热处理方式为：400-600℃时效处理4-6小时，降温至炉温小于60℃出炉取件；

（8）机加工：线切割后的零件或者坯料按图纸尺寸进行表面机加工处理，机加工产生的碎屑及粉末进行回收清洗，然后重新破碎研磨，再进行溶解，最后再进行电解，将电解得到的铬粉再重新运用到步骤（1）中；

所述电解铬粉的制备包括以下步骤：

S1：将铬铁合金矿石进行破碎，破碎后的铬铁合金矿石碎块经过研磨机进行研磨，再将研磨后的铬铁粉通过100目的标准筛进行筛选取筛下物，筛选后得到筛选后的铬铁粉；

S2：将S1得到的筛选后的铬铁粉，加入到85-95℃浓硫酸溶液中进行溶解，溶解环境封闭，对气体进行收集，对溶液进行搅拌，待充分溶解后，得到溶解液，再对溶解液进行过滤，去除滤渣；

S3：在过滤后的溶解液中加入硫酸铵，溶液温度85-90℃，并进行机械搅拌，得到铬铵矾与铁铵矾的混合溶液，再通过冷冻结晶工艺，析出铁铵矾，冷冻温度为0-6℃，将析出的铁铵矾过滤，对滤液进行加温，加温至40-50℃并保温2-3h后，静置使铬铵矾结晶；

S4：用热水将结晶的铬铵矾进行溶解，对溶解后得到的溶液进行电解，阳极采用铅银合金，阴极采用不锈钢板材，阴阳极之间通过电解隔膜隔开，电解完成后得到金属铬粉，电解时的电解槽采用有机玻璃制成，电解时电流强度为5.67A，电流密度5.67A/dm²，槽电压6.5-7V。