[发明专利]低成本激光选区熔化用钛粉、其制备方法及钛材制备方法

权利要求书

1.采用低成本激光选区熔化用钛粉进行钛材制备的方法，其特征在于，所述钛粉以氢化脱氢不规则纯钛粉末为原料粉末经球磨整形方法制备，所述钛粉D₅₀为28～52μm、D₉₀－D₁₀≤20μm、氧含量≤0.45wt.％、松装密度≥1.5g/cm³、振实密度≥2g/cm³、Carr流动性指数≥65；

其中，所述钛粉的制备方法包括如下步骤：

S1：原料选择，具体为，选择氢化脱氢不规则纯钛粉末为原料粉末；所述原料粉末粒度中位径D₅₀为25～55μm，氧含量≤0.35wt.％；

S2：球磨整形，具体为，将原料粉末按球料比4:1～7:1置于不锈钢球磨罐中，填充率0.4～0.6，磨球材质为不锈钢，直径为4～6mm，将球磨罐抽真空至1×10^-2Pa或充入氩气保护，在80～200r/min的转速下，球磨2～8h；

S3：筛分，具体为对球磨后收集的粉末在25～55μm的范围里进行分级筛分，相邻筛网的筛孔尺寸相差≤15μm，只取相邻筛网之间的粉末；

S4：干燥收集，将筛分后的粉末在真空干燥箱中以60℃干燥2～3h，以其作为激光选区熔化用的钛粉材料；

所述钛材制备方法包括如下步骤：

S100：选择上述钛粉的制备方法制备的低成本激光选区熔化用钛粉为原料；

S200：根据需制备的钛材零件形状，在电脑中绘制三维图案，并规划激光选区扫描路径；

S300：以纯钛板为基板材料，并预热至200℃，然后设定激光选区熔化条件，在惰性气体保护条件下，按照S200步骤的扫描路径进行激光选区熔化钛材的逐层铺粉、扫描熔化制备成形钛材；

S400：退火，将S300步骤制备的钛材在惰性气体保护条件下进行退火处理，所述退火处理的加热温度为550～750℃，保温0.5～3h，保温后空冷；

所得到的所述钛材致密度为96％以上，抗拉强度为900MPa以上，延伸率不低于15％。

2.如权利要求1所述的钛材制备的方法，其特征在于，所述相邻筛网之间的粉末包括粒度范围为25～33μm，33～47μm，33～38μm和48～55μm的粉末。

3.如权利要求1所述的钛材制备的方法，其特征在于，S300步骤之后S400步骤之前，还包括：

S300′：喷砂及清洗，具体为，将成形钛材进行喷砂处理，然后超声波清洗10min后烘干。

4.如权利要求1或3所述的钛材制备的方法，其特征在于，所述S300步骤中的激光选区熔化条件为激光功率为100～200W，扫描速率为350～850mm/s，能量密度60～130J/mm³，加工层厚25～55μm。

5.如权利要求1或3所述的钛材制备的方法，其特征在于，所述S300步骤和S400步骤中的惰性气体为氩气。