[发明专利]一种增材制造钛合金结构表面抛光方法及装置

说明书

一种增材制造钛合金结构表面抛光方法及装置，涉及钛合金增材制造技术领域，所述方法包括：S1：增材钛合金异形结构，得到异形试件；S2：对所述异形试件进行预处理，使其表面粗糙度达到预定值；S3：在搅拌、电解和微颗粒的共同作用下，对预处理后的所述异形试件进行协同抛光。本发明提供的一种增材制造钛合金结构表面抛光方法及装置，借助搅拌、电解等离子和微颗粒综合作用对经过预处理的钛合金试验件进行协同抛光，有效改善了增材制造钛合金制件表面质量。

技术领域

本发明涉及钛合金增材制造领域，尤其涉及一种增材制造钛合金结构表面抛光方法及装置。

背景技术

增材制造是目前最具发展潜力的快速成型技术，利用此技术可以制造以往难于机械加工或铸造的复杂合金部件。由于增材制造技术应用层叠式堆砌技术，层与层之间易于存在“沟壑”，表面易于粘附熔渣、熔球等，使增材制件表面粗糙度较大。钛合金因具有高比强度、良好的断裂韧性、抗蠕变性及优异的耐腐蚀性能而被广泛用于航天航空关键零部件。随着增材制造技术的推广，对增材制造技术应用，特别是钛合金增材制件表面质量的要求也越来越高。因此，提出一种提高增材制造钛合金制件表面质量的协同方法，具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种增材制造钛合金结构表面抛光方法及装置，借助搅拌、电解等离子和微颗粒综合作用对经过预处理的钛合金试验件进行协同抛光，有效改善了增材制造钛合金制件表面质量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

根据本发明的第一方面，提供了一种增材制造钛合金异形结构表面抛光方法，包括：

S1：增材钛合金异形结构，得到异形试件；

S2：对所述异形试件进行预处理，使其表面粗糙度达到预定值；

S3：在搅拌、电解和微颗粒的共同作用下，对预处理后的所述异形试件进行协同抛光。

进一步的，所述S2具体包括：

S21：清理异形试件表面粉末，并对其进行退火处理；

S22：对退火后的异形试件表面进行打磨或喷砂处理，使其表面粗糙度达到预定值。

进一步的，所述粗糙度的预定值为Ra3.2-Ra12.5。

进一步的，所述S3具体包括：

S31：将预处理后的异形试件浸入含有微颗粒的抛光液中；

S32：对抛光液进行搅拌，使微颗粒与异形试件摩擦，同时接通电源，使零件表面凸起位置与抛光液接触，加上高压电流作用时，形成汽化层。

进一步的，所述S32中的搅拌速度为100-3000rpm，搅拌量50L。

进一步的，所述抛光液为高氯酸与醋酐二者的混合溶液，或高氯酸溶液、甲醇与乙二醇三者的混合溶液，或高氯酸、乙醇和冰醋酸三者的混合溶液。

进一步的，所述微颗粒包括金刚石颗粒、碳化物硬质颗粒、氧化物硬质颗粒或氮化物硬质颗粒中的一种或多种。

进一步的，所述微颗粒的硬度为莫氏硬度5.5-10，粒度为500-1000μm。

进一步的，所述异形结构包括内流道结构、薄壁结构、弯管结构、支架结构和曲面结构中的一种或多种。

根据本发明的第二方面，提供了一种增材制造钛合金异形产品表面抛光装置，所述装置用于实现上述的抛光方法，包括：

抛光模块，其内部设有异形试件及含有微颗粒的抛光液；

搅拌模块，设在所述抛光模块底部；

电源模块，其负极与所述异形试件的上端连接，正极与所述抛光模块的外壁连接。