[发明专利]一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法

权利要求书

1.一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：所述方法步骤为：

首先将Al基活性粉末和能与之发生反应的金属粉末进行混合，获得混合均匀的活性金属混合粉末；然后采用冷喷涂将活性金属混合粉末沉积在仿形基体表面，在仿形基体表面获得Al基含能活性金属涂层；最后通过机械加工方法去除仿形基体，获得尺寸精确、形状符合设计要求的Al基含能活性金属药型罩；

所述Al基活性粉末为Al或Al合金粉末，所述金属粉末为Ni、Ni合金、Fe、Fe合金、W和W合金中的一种以上，以所述活性金属混合粉末总质量为100％计，Al或Al合金的质量分数为7％～60％；

所述Al或Al合金粉末粒径为5μm～50μm，粉末形状为球形或近球形；所述Ni、Ni合金、Fe、Fe合金、W和W合金粉末粒度为5μm～45μm，粉末形状为近球形或不规则形状；

所述仿形基体与所设计药型罩的形状相同，其外表面尺寸比所设计药型罩内表面尺寸小300μm～500μm；

所述药型罩形状为圆锥形、球缺形或双锥形；

所述冷喷涂的工作和送粉气体分别独立为氮气或氦气，气体压力为0.48MPa～1.2MPa，气体温度为100℃～300℃，送粉速率为7g/min～25g/min，喷嘴出口距离仿形基体表面10mm～40mm，喷嘴轴线与仿形基体表面夹角为70°～90°，喷嘴与仿形基体外表面切线方向的相对移动速度为30mm/s～150mm/s，单遍沉积厚度为0.4mm～2mm。

2.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：Al或Al合金的质量分数为40％。

3.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：Al或Al合金粉末粒度为10μm～45μm，形状为球形；Ni粉为近球形，粒度为10μm～38μm；Fe粉为近球形，粒度为10μm～38μm；W粉形状为近球形，粒度为5μm～12μm。

4.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：所述混合为机械混合。

5.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：外表面尺寸比所设计药型罩内表面尺寸小300μm。

6.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：所述仿形基体的材料为Al、钢或Cu。

7.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：所述仿形基体的材料为Al。

8.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：所述仿形基体外表面的清理采用化学纯的丙酮试剂进行超声清洗，以去除仿形件外表面的油污及污染物，清洗温度为30℃，清洗时间不低于10min，超声清洗后在105℃烘干30min。

9.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：冷喷涂的工作气体为氦气，工作气体压力为0.62MPa，工作气体温度为150℃，送粉速率为11g/min，喷嘴出口距离仿形基体表面15mm；喷嘴轴线与仿形基体表面夹角为90°，喷嘴与仿形基体外表面切向的相对移动速度为80mm/s，单遍沉积厚度为0.8mm。

10.根据权利要求1所述的一种Al基含能活性金属药型罩的近净成型制备方法，其特征在于：机械加工方法为车削加工；所述药型罩车削加工次序为：先加工外表面至药型罩设计尺寸，然后去除仿形基体，并将药型罩内表面的尺寸加工至最终尺寸；车刀的进刀速度为0.1mm/s～1mm/s，单道进刀深度为0.1mm～0.3mm。