[发明专利]金属增材制造熔池底部外延生长控制方法

权利要求书

1.一种金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用增材制造激光束使基板的表面和输送的合金粉末融化、形成熔池；

利用脉冲激光束调控熔池的凝固条件以控制熔池内的凝固组织形貌而实现连续外延生长或抑制外延生长。

2.根据权利要求1所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，所述的连续外延生长过程中或抑制外延生长过程中，所述增材制造激光束和所述脉冲激光束按预定的轨迹先后对基材表面进行扫描。

3.根据权利要求2所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，所述的连续外延生长过程中，所述脉冲激光束的光斑大小不小于所述增材制造激光束的光斑大小，所述脉冲激光束的扫描速度与所述增材制造激光束的扫描速度保持一致。

4.根据权利要求3所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，所述脉冲激光束的功率在一个周期内会逐渐降低，降低冷却速率，抑制表面凝固，促进柱状晶由熔池底部生长到顶部。

5.根据权利要求2所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，所述的抑制外延生长过程中，所述脉冲激光束的扫描速度与所述增材制造激光束的扫描速度保持一致，所述脉冲激光束的光斑大小大于所述增材制造激光束的光斑大小，所述脉冲激光束的峰值功率小于所述的连续外延生长过程中的脉冲激光束的峰值功率。

6.根据权利要求5所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，所述脉冲激光束的功率在一个周期内保持不变。

7.根据权利要求5所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，至少使用超声波、高频机械振动和电磁场中的一种由外加能量场的方式作用于未完全凝固的熔池。

8.根据权利要求2所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，所述增材制造激光束和所述脉冲激光束的先后扫描的时间间隔，在连续外延生长过程中长于在抑制外延生长过程中。

9.根据权利要求2所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，选用的所述合金粉末的粒径在抑制外延生长过程中大于在连续外延生长过程中的，且在抑制外延生长过程中选用的合金粉末为非球形的不规则形状。

10.根据权利要求2所述的金属增材制造熔池底部外延生长控制方法，其特征在于，在使用所述增材制造激光束对基板的表面进行扫描之前，对所述基板的表面用工具进行打磨处理，打磨后至少使用无水乙醇和无水丙酮中的一种以及清水对基板的表面进行清洗。