[发明专利]一种电子束焊接与激光增材制造复合连接方法

权利要求书

1.一种电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

首先，对于截面厚度H≥100mm的零件基材需根据零件尺寸加工剖口，获得开槽的零件；

其次，对开槽的零件表面进行清洗、烘干处理；

再次，将清洗后的零件固定在电子束焊接腔体中，当真空度达到10^-2Pa后，对其进行电子束深熔焊接；

最后，将电子束深熔焊接后的零件固定在激光增材制造腔体中，在惰性气体气氛保护下，以焊接位置为中心进行循环往复式的扫描沉积；

其中，设计剖口的原则是将剖口侧面与表面的加工成夹角α，夹角α取值根据实际需求选取，去除部分宽度为L，电子束焊接的最大高度为h_max，H与L存在如下关系：

2.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，所述加工剖口是先在截面厚度H≥100mm的零件基材一侧或两侧设计剖口大小，然后电火花线切割，最后磨床或铣床处理获得光亮表面。

3.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，所述夹角α的范围为35°～45°。

4.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，当截面厚度H≥100mm的零件基材为钢材质时，电子束焊接的最大高度h_max为40mm；当截面厚度H≥100mm的零件基材为钛合金或铝合金材质时，电子束焊接的最大高度h_max为50mm。

5.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，所述清洗是先水清洗，然后丙酮清洗，最后去离子水清洗。

6.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，沉积采用的粉末是与截面厚度H≥100mm的零件基材同成分的预制合金粉，粉末为球形且具有良好的流动性。

7.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

8.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，在沉积过程中，根据剖口的大小及形状，选择扫描路径及速度。

9.根据权利要求1所述的电子束焊接与激光增材制造复合连接方法，其特征在于，在电子束深熔焊接之后、激光沉积之前，先采用低功率激光束对焊接区域表面进行重熔的步骤。