[发明专利]一种高能束金属增材制造的微观组织调控方法

摘要

本发明公开了一种高能束金属增材制造的微观组织调控方法，具体为：步骤1，根据所需成形的目标材料的形状及其凝固相和微观组织结构，设定与之相匹配的高能束和感应加热双热源同步加热温度场调控参数；步骤2，将目标材料放入送料装置，并将目标材料基材板放入充氩惰性气氛加工室，按照步骤1设定加工参数，进行增材制造成形，其中增材制造成形过程中的氧气含量保持在100ppm以下。本发明通过高能束和同步感应加热的耦合作用，调控熔池及周边区域的温度梯度、熔池凝固速度等热行为，进而控制成形材料的凝固组织和微观相结构的形成，例如微观组织形态、尺度等。

主权项

1.一种高能束金属增材制造的微观组织调控方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，根据所需成形的目标材料的形状及其凝固组织与微观相结构，设定与之相匹配的高能束与感应加热双热源同步加热温度场调控参数；所述温度场调控参数包括感应线圈参数和双热源加热参数，感应线圈参数的选取具体为：成形三维实体零件时，选用圆形线圈；成形薄壁零件时，根据薄壁零件高度方向的截面轮廓形状选用形状相似的细长线圈；高能束为激光束，双热源加热参数包括激光束参数和感应加热参数，其中激光束参数：激光功率为300～8000W、光斑直径为2～7mm，感应加热参数：感应加热功率为30～100kW、感应加热频率为15～50kHz；所述圆形线圈直径为2cm～10cm，加工时线圈放置在加工平面上方并将线圈与基材板的距离设置在1mm～10mm；细长线圈放置在薄壁零件加工平面，将零件包围，且保持与零件轮廓相等的间距，距离设置为1mm～10mm；步骤2，将目标材料放入送料装置，并将目标材料基材板放入充氩惰性气氛加工室，按照步骤1设定加工参数，进行增材制造成形，其中增材制造成形过程中的氧气含量保持在100ppm以下。