[发明专利]硬质合金增材制备方法

权利要求书

1.一种硬质合金增材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建待加工工件的三维模型；

构建缓冲层的三维模型，所述缓冲层三维模型设置于所述待加工工件三维模型底部；

对所述待加工工件的三维模型及所述缓冲层的三维模型进行切片处理，得到切层数据，对所述切层数据进行扫描路径规划形成扫描路径数据并导入电子束选区熔化设备；

根据所述规划后的扫描路径数据对硬质合金粉末进行选区熔化扫描以得到目标工件；

其中，所述缓冲层与所述待加工工件相互接触的两个切层面形状相同且所述缓冲层为多孔结构，所述多孔结构的孔隙率为40%～75%，孔筋为1mm～5mm。

2.根据权利要求1所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，根据所述规划后的扫描路径数据对硬质合金粉末进行选区熔化扫描以得到目标工件的步骤，包括：

对粉床成形底板进行铺粉前预热；

将粉仓中的所述硬质合金粉末均匀铺设在预热后的所述成形底板上，采用电子束对所述硬质合金粉末成形区域进行预热；

对预热后的所述硬质合金粉末进行选区熔化扫描以得到单层实体片层；

重复上述铺粉前预热工艺、铺粉工艺、铺粉后预热工艺和选区熔化扫描工艺，直至单层实体片层逐层堆积，得到目标工件和缓冲层的组合件；

对所述目标工件和缓冲层的组合件进行分离操作得到目标工件。

3.根据权利要求2所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，对所述缓冲层进行选区熔化扫描时的能量密度为对所述待加工工件进行选区熔化扫描时的能量密度的40%~80%，所述能量密度与电子束扫描功率、电子束扫描速度、扫描间距和铺粉层厚度相关。

4.根据权利要求2所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，对所述缓冲层进行选区熔化扫描时，扫描开始时的能量密度为对所述待加工工件进行选区熔化扫描时的能量密度的40%~80%，随着所述缓冲层厚度的增加，所述能量密度呈梯度上升，当扫描至所述缓冲层最后一层时，所述能量密度与对所述待加工工件进行选区熔化扫描时的能量密度相同。

5.根据权利要求2所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，对所述缓冲层进行选区熔化扫描时，扫描开始时的能量密度为对所述待加工工件进行选区熔化扫描时的能量密度的40%~80%，在所述缓冲层成形预设厚度后，所述能量密度随着所述缓冲层厚度的增加呈梯度上升，当扫描至所述缓冲层最后一层时，所述能量密度与对所述待加工工件进行选区熔化扫描时的能量密度相同。

6.根据权利要求1~5任一项所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，所述缓冲层的厚度为1mm~10mm。

7.根据权利要求6所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，所述缓冲层为点阵结构或中空的网格结构或蜂窝结构。

8.根据权利要求7所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，所述切层厚度为30μm~90μm。

9.根据权利要求2~5任一项所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，所述粉床成形底板铺粉前预热后的温度为750℃~1500℃。

10.根据权利要求9所述硬质合金增材制备方法，其特征在于，对所述待加工工件进行选区熔化扫描的电子束扫描功率为6mA~15mA、电子束扫描速度为0.2m/s~1m/s。