[发明专利]一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形方法

权利要求书

1.一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，以待加工零件的一侧端面作为基底，根据软件设计好的扁平金属零件最佳流线图，规划出适合加工的最佳流线路径和激光扫描速度和搭接率，从内圈环形流线向着外圈环形流线，从下往上进行选区激光熔化成形，最终达到零件力学性能接近甚至达到锻件水平的目的，具体步骤为：

(1)模拟并优化扁平金属零件的流线，沿水平方向将零件分层为等厚的层层堆叠的平行切片，每一层切片的流线为层层环绕的封闭曲线；

(2)调整相关参数以规划每一层切片内的激光扫描路径，并且满足温升ΔT为材料熔点；

(3)送粉后，从切片最内层环形流线开始，任取环形流线上一点作为起点，顺时针沿着环形流线按照预定参数进行选区激光熔化直至完成最内圈环形流线的加工；从内向外依次完成每一圈环形流线的选区激光熔化加工；

(4)依据选区激光熔化成形的操作流程依次对每一层切片进行选区激光熔化加工操作，相邻上下切片的熔道应错开，最终完成扁平金属零件的选区激光熔化加工。

2.如权利要求1所述的一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，所述扁平金属零件是指高径比小于0.4的零件，且零件的流线终止于两个端面，即零件的端面力学性能要求不高，主要力学性能指标由柱面决定。

3.如权利要求1所述的一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述优化的流线应与主应力方向相同，不能有穿流和明显的涡流。

4.如权利要求1所述的一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，步骤(2)中，温升确定激光功率P，激光光斑直径D，粉末密度ρ，材料比定压热容C_P，铺粉厚度H，激光扫描速度V，材料温升ΔT，当温升ΔT为材料熔点时为最佳；所述温升ΔT在低于熔点时，会出现固相烧结或者液相烧结，不符合加工要求；当ΔT高于熔点时，会出现汽化甚至等离子化现象，同样不符合加工要求，因此应在满足ΔT等于熔点的条件下使得各参数满足该温升公式。

5.如权利要求1所述的一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，步骤(2)中，扫描路径具体表现为：在搭接率50％时，激光扫描速度逐步递增，熔道宽度逐步减小，流线趋向密集；在扫描速度递增至最高速度时，搭接率从50％逐步递增至70％，进一步提高流线密集程度。

6.如权利要求5所述的一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，所述激光最高扫描速度，需要满足粉层仍能完全熔化，即将出现球化现象但没有出现的临界激光扫描速度。

7.如权利要求1所述的一种对扁平金属零件沿流线方向选区激光熔化成形的方法，其特征在于，步骤(3)中，对环形流线选区激光熔化加工按逆时针方向进行。