[发明专利]一种块体非晶材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，特别是涉及一种块体非晶材料的制备方法。

背景技术

目前，激光快速成形是制备和修复金属零件的一种新技术。该技术在航空航天、模具领域具有很好的应用前景，由于激光加工过程的快速加热和快速冷却的特点，该技术也是快速凝固领域的重要研究手段和研究内容，因此，激光快速成形在快速凝固和新材料及装备制造领域有重要的地位和作用。

现有的制备非晶材料的技术主要有液态快冷、纯熔液大过冷、物理和化学气相沉积、辐照、化学、机械、反应和高压法，制备块体非晶的方法有铸造法，但是传统的铸造方法由于冷却速度不够高，凝固显微组织粗大，加之有铸造缺陷，存在性能受到限制等技术问题。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提供一种块体非晶材料的制备方法。

本发明的目的是提供一种具有工艺简单，易实现，操作方便，切实可行，块体尺寸不受限制，质量性能优良，力学性能好等特点的块体非晶材料的制备方法。

本发明块体非晶材料的制备方法为解决现有技术存在的问题所采取的技术方案是：

一种块体非晶材料的制备方法，其特点是：将非晶粉放置在送粉器中，通过送粉气输送到激光快速成形装置的激光熔池中，冷却得到非晶材料涂层，激光头上升一个涂层的高度，重复涂覆得到非晶材料块体。

块体非晶材料的制备方法结合成形技术可以制备具有不同形状的非晶及非晶复合材料零件。

本发明块体非晶材料的制备方法还可以采用如下技术措施：

所述的块体非晶材料的制备方法，其特点是：非晶粉为非晶成分的混合粉末或非晶合成粉末。

所述的块体非晶材料的制备方法，其特点是：非晶材料块体为非晶复合材料块体。

所述的块体非晶材料的制备方法，其特点是：激光快速成形装置为CO2激光器或固体激光器。

所述的块体非晶材料的制备方法，其特点是：CO2激光器或固体激光器的激光功率为1.5－3.5Kw，扫描速度为6-12mm/s;送粉量8-12g/min;光束直径2-5mm，保护气流量2-8L/min。

本发明具有的优点和积极效果是：

块体非晶材料的制备方法由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明具有设计科学合理、新颖，工艺简单易实现，操作方便，切实可行，零件组织细小，力学性能好等优点。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的技术内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下：

一种块体非晶材料的制备方法，将非晶成分的混合粉末或非晶合成粉末放置在送粉器中，通过送粉气输送到激光快速成形装置的激光熔池中，冷却得到非晶材料涂层，激光头上升一个涂层的高度，重复多层涂覆得到非晶复合材料块体。

激光快速成形装置为CO2激光器或固体激光器。CO2激光器或固体激光器的激光功率为1.5－3.5Kw，扫描速度为6-12mm/s;送粉量8-12g/min;光束直径2-5mm，保护气流量2-8L/min。具体实施方式：

实施例1

一种非晶块体的制备方法：粉末采用Zr₅₅-Cu₃₀-Ni₅-Al₁₀的混合粉或合成粉，放置在送粉器中。利用5kWCWCO₂激光器和同轴/侧向送粉系统，激光功率4kW，扫描速度10mm/s，送粉量10g/min，光束直径4mm，保护气流量5l/min。多道多层搭接得到尺寸为10mm×10mm×30 mm的立方块体非晶。搭接率30%。

实施例2

一种非晶复合材料块体的制备法：粉末采用Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Nb的混合粉或合成粉，Zr₆₂-Ti₁₀-Cu_14.5-Ni₁₀-Be_3.5为非晶材料，加适量Nb得到非晶复合材料，将粉末放置在送粉器中。利用3千瓦固体激光器和侧向送粉系统，激光功率为2.5Kw，扫描速度10mm/s，送粉量为10g/min，光束直径4mm，保护气流量5l/min。多道多层搭接得到尺寸为10mm×10mm×30 mm的立方块体非晶复合材料。搭接率30%。