[发明专利]用于金属增材制造无损检测的复合缺陷及其制备方法

权利要求书

1.一种用于金属增材制造无损检测的复合缺陷，其特征在于：所述复合缺陷是由不同材料、不同粒度和不同体积分数的金属或陶瓷粉末弥散于未熔合区域所形成的三维复合型复杂缺陷：

所述粉末为球形或近球形颗粒，粉末颗粒的尺寸范围为10-100μm；

所述粉末颗粒为增材制造钛合金、铝合金、不锈钢、镍基合金粉末颗粒和高熔点的钨、钼、陶瓷粉末颗粒中任一种；所述粉末颗粒的体积分数范围在10％-50％。

2.根据权利要求1所述的用于金属增材制造无损检测的复合缺陷，其特征在于：所述未熔合区域采用机械压痕法或激光打孔法获得；所述未熔合区域为圆锥形、半球形、四棱锥形，直径范围为0.1-10mm，深度范围为20-5000μm。

3.一种制备如权利要求1或2所述用于金属增材制造无损检测的复合缺陷的方法，其特征在于：所述方法为真空扩散连接方法，包括以下步骤：

S1：利用增材制造设备打印金属试块；

S2：利用机械压痕法或激光打孔法在试块表面制备未熔合区域；

S3：利用磁控溅射镀膜机在含有未熔合区域的试块表面以及另一无缺陷试块表面进行镀镍，使试块表面达到真空扩散焊接的要求；

S4：将粉末颗粒添加到试块表面的未熔合区域中；

S5：将缺陷试块与另一无缺陷试块利用真空扩散法将两试块镀镍的一面连接在一起，使缺陷包裹在内形成内置复合缺陷。

4.根据权利要求3所述用于金属增材制造无损检测的复合缺陷的制备方法，其特征在于：所需的试块材料种类包括增材制造钛合金、铝合金、不锈钢和镍基合金。

5.根据权利要求4所述用于金属增材制造无损检测的复合缺陷的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，试块制备表面缺陷前先要在用于制备缺陷的一面与另一无缺陷试块用于真空扩散连接的一面进行打磨、抛光之后利用酒精与超声波清洗并吹干。

6.根据权利要求5所述用于金属增材制造无损检测的复合缺陷的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，磁控溅射镀膜机进行镀镍的工艺参数为：在压强0.5-1.0pa，温度150-200℃，真空度3x10^-3pa，溅射时间0.5-1h，溅射功率4-8w/cm²，射频电源输出功率150-300w的条件下所获得的镀镍层的厚度为1-5μm。

7.根据权利要求3至6中任一所述用于金属增材制造无损检测的复合缺陷的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，真空扩散法的工艺参数为：扩散连接压力10-30Mpa，连接温度为850-1100℃，连接时间为10-200min，连接完成后随炉冷却至室温。