[发明专利]一种利用超声冲击调控激光增材制造钛材料组织与性能的方法

权利要求书

1.一种利用超声冲击调控激光增材制造钛材料组织与性能的方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)采用等离子旋转电极法制备粉末，粉末粒径45～100μm和球形率99.6％；

(2)粉末填装前用热风循环烘箱烘干，烘干温度为80～120℃，时间为1-5h；再将粉末置于粉箱内，在工作过程中利用氩气加压送粉；

(3)在充氩舱内固定的基板上逐层沉积，残余氧气含量低于300ppm，根据单层的增材制造沉积高度，定义激光器的抬高距离，保证激光的聚焦点与每一层的相对位置不变，当激光器移动到开始位置并抬高一定距离后，在激光未开启的情况下，首先打开送粉器运转5～10s，保证送粉均匀，每一层都在相同的起始位置上以相同的激光扫描速度开始，并重复相同的路径，沉积完成后送粉器关闭，根据不同的材料激光功率选择在800～3000w，扫描速度100～500mm/min，送粉率7～28g/min范围内变化，获得等轴晶组织；

(4)送粉器停止工作后，根据零件设计需要，超声冲击头移动到激光头开始的位置上，进行冲击，超声冲击头移动路径与激光扫描路径一致，超声冲击头功率300～1000W，冲击头速度100～500mm/min，工作频率不低于20KHz；

(5)在超声冲击处理后的零件表面，继续使用步骤(3)中参数沉积钛材料，此时新沉积的钛材料的微观组织为柱状晶；

(6)重复步骤4-5；

(7)待零件冷却至室温后取出，即可具有等轴晶与柱状晶混合微观组织的零件。

2.根据权利要求1所述的一种利用超声冲击调控激光增材制造钛材料组织与性能的方法，其特征是，所述超声冲击设备为高频震动冲击设备，通过调整冲击头扫描速度、震动功率即可获得不同的处理效果。

3.根据权利要求1所述的一种利用超声冲击调控激光增材制造钛材料组织与性能的方法，其特征是，超声冲击作用方向与零件热梯度方向一致。

4.根据权利要求1所述的一种利用超声冲击调控激光增材制造钛材料组织与性能的方法，其特征是，不仅适用于钛合金、而且适用于钛基复合材料。