[发明专利]一种增材制造高温合金的热处理方法、系统及终端设备

说明书

本发明公开一种增材制造高温合金的热处理方法、系统及终端设备，涉及增材制造技术领域，用于降低增材制造高温合金热处理工艺的成本，缩短周期。所述增材制造高温合金的热处理方法包括：对真空炉进行抽真空处理。对抽真空处理后的真空炉分别进行加热处理、冷却处理。确定真空炉的冷却时间。更新目标温度或更新向真空炉内充入的冷却介质的压力，进行单一变量试验，得到高温合金的空气炉热处理工艺和高温合金的真空炉热处理工艺的映射关系。该增材制造高温合金的热处理方法应用于增材制造高温合金的热处理系统中。本发明提供的增材制造高温合金的热处理方法、系统及终端设备，用于形成一种手册式的真空炉的热处理工艺。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，尤其涉及一种增材制造高温合金的热处理方法、系统及终端设备。

背景技术

高温合金是以铁、镍、钴为基体的金属材料，具有耐高温、组织稳定、抗氧化等优点，在航空航天领域应用非常广泛，主要用于制造导向叶片、火焰筒、热交换器、涡轮盘等热端零部件。传统的高温合金制造工艺流程长，其热处理一般是在空气气氛中进行，且成本高，难度大，制造周期长。因此，目前常用增材制造技术来制造高温合金构件。

由于增材制造为近净高温合金的热处理工艺，机械加工余量较小，通常需采用真空热处理工艺进行处理。又由于真空热处理工艺的冷却介质及冷却机理与空气炉不同，加之高温合金的强度、塑性、蠕变等力学性能对热处理过程的冷速非常敏感，且现有的制造手册上可查到的为空气炉热处理工艺，因此，在现有技术中，需要将空气炉的热处理工艺转化为与真空炉特性匹配、且满足力学性能要求的真空热处理工艺。现有的方法的工作量大，研发成本高，且周期长，通用性不强。因此，如何降低将空气炉的热处理工艺转化为与真空炉特性匹配、且满足力学性能要求的真空热处理工艺的工作量、工作周期、研发成本，以及提高通用性是摆在增材制造材料工程师面前的重要课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种增材制造高温合金的热处理方法、系统及终端设备，用于降低增材制造高温合金热处理工艺的成本，缩短周期，提高通用性。

为了实现上述目的，本发明提供一种增材制造高温合金的热处理方法，高温合金的热处理方法应用于高温合金的真空热处理工艺中，高温合金的热处理方法包括：

确定高温合金的真空热处理工艺所使用的真空炉内装有标准试验料的情况下，对真空炉进行抽真空处理。

根据真空炉的加热要求，对抽真空处理后的真空炉进行阶梯式加热处理。真空炉的加热要求包括控制升温速率V和确定加热目标温度T₁。

根据真空炉的冷却要求，向真空炉内充入冷却介质对加热处理后的真空炉内的标准试验料进行冷却处理，得到真空炉的炉温曲线。真空炉的冷却要求包括向真空炉内充入的冷却介质的压力为正整数倍的大气压，且小于真空炉的最大冷却介质压力。

根据真空炉的炉温曲线，确定真空炉的冷却时间。

更新目标温度T₁或更新向真空炉内充入的冷却介质的压力，进行单一变量试验，得到多组试验结果。

根据多组试验结果，得到高温合金的空气炉热处理工艺和高温合金的真空炉热处理工艺的映射关系。