[发明专利]用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯

说明书

本发明提供了一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯，其中，该方法包括：将送粉式3D打印设备成型仓抽真空；通过送粉式3D打印设备送粉器向成型仓内分别传送钨含量为第一设定重量比和第二设定重量比的钨合金粉末，以利用激光熔覆方法在成型仓中分别形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部和头部；第一设定重量比范围为85％～95％；第二设定重量范围为96％～99％；激光功率范围为4000w～5000w，激光扫描速度范围为800mm/min～1000mm/min，成型层厚度范围为0.4mm～0.6mm，送粉器转速范围为0.5rpm～1.5rpm，送粉器载气流量范围为6L/min～10L/min。通过上述方案能够提高钨合金穿甲弹弹芯侵彻性能。

技术领域

本发明涉及材料加工领域，尤其涉及一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯。

背景技术

钨合金尾翼稳定脱壳穿甲弹是当前穿甲武器装备的核心杀伤部件。但是，现有钨合金穿甲弹弹芯采用同种材料粉末烧结而成，大长径比穿甲弹在高速发射过程中易发生断裂，侵彻性能不足。具体原因是，高密度钨合金具有较高的韧脆转变温度、低温脆性效应较为强烈，会导致弹芯在发射和飞行过程中容易发生断裂，可靠性较差。同时，弹芯穿甲过程中易形成“蘑菇头”，从而影响侵彻深度，降低侵彻性能。

因此，亟需提高钨合金穿甲弹弹芯侵彻性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法及弹芯，以提高钨合金穿甲弹弹芯侵彻性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案实现：

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金梯度材料加工方法，包括：

将送粉式3D打印设备的成型仓抽真空；

按设定工艺参数，通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末，以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部；其中，所述第一设定重量比的范围为85％～95％；

按设定工艺参数，通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末，以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部，从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件；其中，所述第二设定重量的范围为96％～99％；

其中，所述设定工艺参数中的激光功率的范围为4000w～5000w，所述设定工艺参数中的激光扫描速度的范围为800mm/min～1000mm/min，所述设定工艺参数中的成型层的厚度的范围为0.4mm～0.6mm，所述设定工艺参数中的送粉器转速的范围为0.5rpm～1.5rpm，所述设定工艺参数中的送粉器载气流量的范围为6L/min～10L/min。

在一些实施例中，按设定工艺参数，通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末，以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部，包括：

将送粉式3D打印设备的送粉器接入盛装有钨含量为第一设定重量比的钨合金粉末的第一容器，为送粉式3D打印设备设置所述设定工艺参数，然后启动送粉式3D打印设备，以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的尾部；

按设定工艺参数，通过送粉式3D打印设备的送粉器向抽真空后的成型仓内传送钨含量为第二设定重量比的钨合金粉末，以利用激光熔覆方法在抽真空后的成型仓中形成所述用于钨合金穿甲弹弹芯的钨合金棒零件的头部，从而形成用于钨合金穿甲弹弹芯的多段式钨合金棒零件，包括：