[发明专利]一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法

权利要求书

1.一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、对难相容异质金属材料复杂构件进行三维建模与结构分析，确定异质金属之间的连接界面，得到异质金属构件的过渡区结构；所述难相容异质金属材料复杂构件包括两种不同金属材料，所述两种不同的金属材料分别为A材料和B材料；

步骤二、根据步骤一中得到的过渡区结构对A’材料和B’材料进行制备加工，得到过渡区结构中的A’材料结构和B’材料结构；所述A’材料与A材料相同或A’材料与A材料为相容性良好的材料，所述B’材料与B材料相同或B’材料与B材料为相容性良好的材料；所述A材料和A’材料的材质为钢、钛合金、铝合金、铜合金、镍基高温合金中的一种或两种，所述B材料和B’材料的材质为钢、钛合金、铝合金、铜合金、镍基高温合金中的一种或两种；所述过渡区结构中的A’材料结构厚度为5mm~30mm，所述过渡区结构中的B’材料结构厚度为2mm~7mm；过渡区结构不仅包括两种难相容异质金属以平面形式连接，也能兼容两种难相容异质金属以波浪形或锯齿形连接，两种难相容异质金属的接触面包括矩形、圆形或圆环形；

步骤三、将步骤二中得到的A’材料结构和B’材料结构进行连接，得到A’-B’材料过渡区结构；

步骤四、在步骤三中得到的A’-B’过渡区结构的A’材料一侧，采用高能束金属增材制造方法制备A材料复杂结构，得到A材料—A’-B’材料结构；所述高能束金属增材制造方法制备过程中进行温度控制，所述温度控制为使高能束金属增材制造中A’-B’材料过渡区结构的温度不超过A’材料和B’材料之间形成脆性相或产生开裂的温度；所述温度控制的方法为对A’-B’ 材料过渡区结构施加水冷；

步骤五、在步骤四中得到的A材料—A’-B’材料结构的B’材料一侧，采用高能束金属增材制造方法制备B材料复杂结构，得到难相容异质材料复杂构件；所述高能束金属增材制造方法制备过程中进行温度控制，所述温度控制为使高能束金属增材制造中A’-B’材料过渡区结构的温度不超过A’材料和B’材料之间形成脆性相或产生开裂的温度；所述温度控制的方法为对A’-B’ 材料过渡区结构施加水冷。

2.根据权利要求1所述的一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法，其特征在于，步骤二中所述制备加工的方式为：金属增材制造或传统方式加工，所述传统方式加工为铸造和/或锻造。

3.根据权利要求1所述的一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法，其特征在于，步骤三中所述连接方法为爆炸焊、扩散焊或钎焊。

4.根据权利要求1所述的一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法，其特征在于，步骤四和步骤五中所述高能束为激光束、电弧、电子束或等离子束。

5.根据权利要求1所述的一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法，其特征在于，步骤四和步骤五中所述增材制造方法为粉末床铺粉方式的选区熔化方法或同步材料送进的直接能量沉积方法，所述选区熔化方法为激光选区熔化方法或电子束选区熔化方法，所述直接能量沉积方法为激光立体成形方法，电弧送丝增材制造方法或电子束送丝增材制造方法。

6.根据权利要求1所述的一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法，其特征在于，步骤四和步骤五中所述高能束金属增材制造均在氩气或氮气气氛保护下进行。