[发明专利]一种TiC-Gr-Zn复合材料构件的激光成形方法

摘要

本发明公开了一种TiC‑Gr‑Zn复合材料构件的激光成形方法，其所选用的原料粉体组分为：石墨0.91 wt%~3.61 wt%，Ti 4.32 wt%~9.81 wt%，Cr 13.47 wt%~23.21 wt%，Y₂O₃ 0.13 wt%~0.33 wt%，余量为Zn。激光成形的粉体定量配送与混合采用多料斗螺旋送粉混合系统完成，激光成形的喷嘴采用同轴不连续喷粉头，利用系统对送粉和激光的控制，实现复合部件的内外部分层结构的成形，制备得到的复合材料具有良好的力学性能。

主权项

一种TiC‑Gr‑Zn复合材料构件的激光成形方法，其特征在于包括以下步骤：（1）原料组分与预处理原料组分为：石墨0.91 wt%~3.61 wt%，Ti 4.32 wt%~9.81 wt%，Cr 13.47 wt%~23.21 wt%，Y₂O₃ 0.13 wt%~0.33 wt%，余量为Zn；原料采用粉体形式，尺寸为60 μm~200 μm；将Ti、Y₂O₃一起球磨0.5 h~6 h；将Zn、Cr一起球磨0.5 h~6 h；（2）送粉与混料采用多料斗螺旋送粉混合系统送粉和混合，将Ti、Y₂O₃放入第1个料斗中，石墨置于第2个料斗中，Zn、Cr置于第3个料斗中；3个送粉器同时送粉，并通过调整螺杆转速控制粉体的比例；（3）激光成形激光成形的激光头采用3管同轴不连续喷嘴，实现对激光熔池的环抱粉体喷射，使激光熔池各成分均匀分布；将设计部件的数字图形数据利用分层软件进行切片，并建立分层激光扫描路径及其层间连接配合，设置每层厚度为0.04 mm~0.6 mm，然后在四轴数字加工机床上分层进行激光成形；控制送粉成分和激光扫描路线，使得局部生成的增强相TiC比例成梯度连续变化，即构件内部为金属基体材料，外层为TiC‑Gr‑Zn复合材料，并最终使用的原料符合步骤（1）的要求。