[发明专利]一种增减材制备钛合金零件的方法

权利要求书

1.一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、制备氢化钛颗粒：采用海绵钛为原材料，使其与氢气反应生成氢化钛，反应完成后，将上述生成的氢化钛进行破碎处理；

其中，氢气流量为1.5～3L/s，在反应过程中保持系统压力为常压，缓慢升温至330～380℃，加热20～40分钟，生成疏松状的氢化钛；

步骤二、制备球化钛颗粒：将上述步骤一所得破碎的氢化钛颗粒进行射频等离子球化处理，主工作气体为氩气，边气为氮气，送粉气体为氮气，氢化钛颗粒吸收高温的等离子所散发的热量，发生脱氢反应，颗粒状的氢化钛在氢气压力的冲击作用下，破碎形成微粒状的颗粒粉末；并且在表面张力的作下，粉末熔化并快速冷凝为球形；

其中，主工作气体的输送量为40～50m³/h，边气的输送量为80～100m³/h，送粉气体的输送量为10～20m³/h，抽风负压为80～100kPa，等离子输出功率为70～90kW，输送速率为15～30g/min；

步骤三、增减材加工：根据零件生成三维CAD模型，将所述CAD模型导入到增减材混合加工系统的软件程序中；软件生成多个沉积层，计算沉积层的轮廓曲率，根据系统设定的曲率范围，将沉积层细化为若干沉积模块，并设定每个沉积模块的沉积路径及沉积参数；完成一个沉积模块的沉积后，感应及检测部件检测材料在几何区域内的分布，根据软件所生成的沉积模块原始数据及实时检测到的数据，对于不同的基准面生成修正方法，根据所述修正方法进行减材加工修复；

其中，感应及检测范围为沉积模块的三维尺寸范围，检测对象包括曲面、顶点、孔洞、裂缝、重叠、错位及几何退化。

2.根据权利要求1中所述的一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：在上述步骤二中，球化后的钛粉粒度范围为10～40μm，平均粒度为20μm，钛粉中钛的含量为99％以上。

3.根据权利要求1中所述的一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：在上述步骤二中，球化后的钛粉球化率大于80％，振实密度大于15.5％，粉末流动性大于7.34s/50g。

4.根据权利要求1中所述的一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：在上述步骤三中的沉积参数包括：各送粉器的配比，送粉速度，激光扫描路径，激光扫描速度，激光强度，扫描方式，扫描速率，铣削用量，铣削路径，切削参数及沉积模块尺寸。

5.根据权利要求1中所述的一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：在上述步骤三中感应及检测部件包括激光扫描仪、结构光扫描仪或锥束CT。

6.根据权利要求1中所述的一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：在上述步骤三中，软件根据零件的特性、成型质量、成型效率及切片方向生成多个沉积层。

7.根据权利要求1中所述的一种增减材制备钛合金零件的方法，其特征在于：在上述步骤三中，所述修正方法的多尺度参数包括铣削用量和铣削路径。