[发明专利]一种针对飞行器异形舵轴整体快速成形的工艺方法

摘要

本发明属于高温合金增材制造领域，具体涉及一种针对飞行器异形舵轴整体快速成形的工艺方法。激光选区熔化成形异形舵轴整体结构充分利用增材制造技术高柔性、快速响应的特点，通过合理工艺支撑结构和摆放位置，实现异形舵轴的一体化成形。激光选区熔化成形过程属于快速凝固，合金组织晶粒细化，零件强度和塑性远远超过传统制造工艺。其次，快速成形方法简化生产工序，提高生产效率。与传统制造工艺相比，快速成形单件舵轴产品生产周期缩短50％，材料利用率提高30％，加工成本降低30％，有效保证了型号研制需求。

主权项

一种针对飞行器异形舵轴整体快速成形的工艺方法，其特征在于，通过以下步骤实现：第一步，模型准备对飞行器异形舵轴三维模型进行处理，三段整体求和，并添加工艺余量、基准线，根据舵轴摆放位置和成形方向添加实体工艺支撑结构；第二步，切片文件准备将处理后的零件模型导入切片软件，修复模型错误，摆放零件位置，添加支撑结构，选择GH4169合金成形参数对零件及支撑进行切片，保存切片文件；第三步，原材料准备根据成形零件高度准备100公斤GH4169合金粉末,对粉末进行进行120℃，2‑4小时真空烘干，粉末烘干后使用200目筛网进行粉末筛分；第四步，基板准备基板表面进行机械加工，机加后对基板进行吹砂处理，要求基板表面粗糙度和平整度符合使用要求；第五步，打印设备准备将切片文件导入BLT S300设备，清理成形平台、供粉系统及收粉系统，将经过处理的GH4169高温合金粉末加入供粉系统，用酒精将基板擦拭干净，安装基板，将基板四周螺丝拧紧，按照操作规程调平基板并进行铺粉测试，打开压缩空气和液氩清洗成形腔，至成形腔内氧含量降至0.1％以下；第六步，快速成形准备工作完成后，打开设备成形舱清洗，待成形腔内氧含量降至0.1％以下，打开循环风机，风速调节为4.8，达到要求后，点击开始按钮进行打印，成形过程中每隔60min记录零件成形高度和零件状态等过程参数；第七步，后处理打印完成后取出产品，清理零件表面以及支撑内部残留粉末；第八步，热处理零件取出后，进行固溶+时效热处理，固溶制度960℃±10℃，保温2小时，空冷或快冷；时效制度720℃±10℃，保温8小时，炉冷至620℃，然后620℃±10℃，保温8小时，空冷；第九步，线切割沿成形基板表面进行线切割，将零件与基板分离，取下零件；第十步，水切割利用水切割方法去除零件底部带有菱形镂空实体支撑结构；第十一步，二次后处理去除零件多余网格和肋状支撑，打磨零件表面毛刺和缺陷，对零件进行吹砂，清理表面浮尘，去除层间纹路；第十二步，特检对零件进行X光和荧光检测，确保零件表面及内部无裂纹、空洞及未熔合缺陷；第十三步，精加工根据零件设计图，以舵轴表面四周基准线为基准，对舵轴进行精加工，得到最终产品实物。