[发明专利]一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法

权利要求书

1.一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)从高熔点金属粉末钨、钛、锆、铪、钒、铌、钽及钼中任意选取五种或五种以上，按照一定摩尔比混合均匀后，制得适用于激光金属直接成形工艺的高熵合金粉末；

2)对待制造的涡轮发动机热端部件建立三维实体模型，然后对三维模型进行切片分层，得到各个截面的轮廓数据；

3)将得到的轮廓数据导入Magics软件，对三维实体模型添加辅助支撑结构，得到stl格式文件并导入激光金属直接成形设备；

4)采用激光金属直接成形法快速成形出待制造的涡轮发动机热端部件坯体；

5)对激光金属直接成形制得的涡轮发动机热端部件坯体进行600℃～1000℃的退火处理；

6)将退火处理后的坯体进行精加工和表面处理，最终制得结构致密、高温性能良好、尺寸精度合格的高熵合金涡轮发动机热端部件。

2.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，步骤1)所述的高熔点金属粉末混合时，粉末配比采用全域均一比例，或者按照从选取的高熔点金属粉末中部分元素比例随生长高度梯度变化的方式进行配比；

选取的高熔点金属粉末中部分元素比例随生长高度梯度变化的方式进行配比是指根据待加工的涡轮发动机热端部件的需求，在热端部件的纵向或者横向生长方向上通过线性增加某一种高熔点金属粉末的含量增强局部性能。

3.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，高熔点金属粉末混合时每种元素的原子百分比介于5％～30％之间。

4.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，采用激光金属直接成形法成形时调节成形过程中的激光器功率为150W～250W。

5.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，步骤2)是利用UG、CATIA、Pro-E或SolidWorks软件对待制造的涡轮发动机热端部件建立三维实体模型；步骤3)对三维实体模型添加辅助支撑结构主要是针对悬臂结构和零件的悬空部位。

6.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，步骤4)所述的激光金属直接成形过程采用负离焦形式进行加工，且加工过程在惰性气体保护气氛中进行；

激光金属直接成形的加工过程需设置好激光金属直接成形工艺参数，工艺参数包括扫描路径、扫描速度、送粉率及Z轴提升量。

7.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，步骤6)所述的精加工包括利用线切割工艺去除多余支撑结构和采用磨粒流工艺进行加工，以满足尺寸精度和表面精度。

8.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，所述高熔点金属粉末的粒径为200～400目。

9.根据权利要求1所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，激光金属直接成形的涡轮发动机热端部件的晶相组织具有面心立方或体心立方相结构。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的一种激光金属直接成形高熵合金涡轮发动机热端部件的方法，其特征在于，所述的涡轮发动机热端部件包括涡轮静叶片、涡轮动叶片或涡轮盘。