[发明专利]一种功能梯度材料的定向能量沉积成型方法

权利要求书

1.一种功能梯度材料的定向能量沉积成型方法，其特征在于，包含以下工艺步骤：

(1)将制备功能梯度材料所需的所有种类金属粉末，分别进行筛分、烘烤，加入相应的送粉器中备用，测试每种粉末的单位时间出粉重量；

(2)建立待加工零件的三维模型，导入设计软件，选择加工摆放方式后，进行结构的优化，添加支撑，之后按照设定层厚进行切片得到逐层的平面结构，规划扫描路径并添加工艺参数后得到加工程序文件；

(3)选择合适材质及尺寸型号的基板固定在设备工作台上，调整光斑大小及合适的工作高度,调整送粉气合适的流量大小；

(4)加载加工程序文件，校对坐标无误后运行程序，此时，送粉器、激光器、运动单元依次启动，直至完成功能梯度材料的打印成型，加工结束后，将基板从设备上取下，空气中冷却或保温砂中缓慢冷却；

(5)将沉积所得零件进行后续的热处理及机加工处理，直至满足最终的使用要求。

2.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属粉末合金元素包括Fe、Ni、Cr、Al、Ti、Si、B、C、Co。

3.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属粉末球形度在90％以上，目数在80目～600目，霍尔流速在12～20(sec/50g)。

4.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(1)中合金粉末的烘烤温度为80～120℃，保温时间不低于60min。

5.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(1)中送粉测试使用氩气或氮气将粉末最终从送粉头持续稳定的送出，气流量为4-10L/min。

6.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(2)切片时每层厚度0.3-0.6mm。

7.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(2)扫描路径为长直线或轮廓偏置或螺旋线，具体根据实际工件进行选择。

8.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(2)中工艺参数包括激光功率500～2000W,速率25～100mm/s,送粉量0～15g/min、层厚0.3～0.6mm,搭接率75～80％。

9.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(3)中光斑大小为1.0～1.5mm,打印高度10～14mm，送粉气流量在4-10L/min。

10.根据权利1要求的定向能量沉积方法，其特征在于，所述步骤(4)中若合金粉末为活泼易氧化金属，加工前需要对舱室充满惰性气体。