[发明专利]一种镍基超合金Rene80定向生长柱晶及单晶合金制备及零部件制造方法

权利要求书

1.一种镍基超合金Rene80定向生长柱晶及单晶合金制备及零件制造方法，其特征在于：所述方法是在大气中进行的，以高能束流作为热源，高能束流的运动通过数控系统控制完成，将载气输送的Rene80粉末流在定向凝固的镍基合金基板上逐层熔化沉积，直接制备具有定向生长挺直柱晶组织/单晶的合金，或者直接制造具有定向生长挺直柱晶组织/单晶、不同截面形状的镍基超合金Rene80零件。

2.根据权利要求1所述的一种镍基超合金Rene80定向生长柱晶及单晶合金制备及零部件制造方法，其特征在于：采用的设备包括：

A.一高能束流采用激光束、电子束或等离子束作为热源；

B.一块定向凝固镍基合金基板；

C.一套输送Rene80粉末的粉末输送系统：包括送粉器和送粉喷嘴；其中送粉喷嘴的功能包括水冷系统、送气系统、送粉系统；

合金制备或者零件建造过程均在大气中完成，零件建造过程中液态熔池的保护仅仅通过送粉喷嘴向激光与材料相互作用区输送粉末的同时输送保护气体来实现；

具体包括下列步骤：

第一步：将粒度为-200目～+325目的Rene80粉末放入送粉器；

第二步：采用夹紧装置将定向凝固的镍基合金底板夹紧，放在工作台上；

第三步：将氩气通入送粉器中作为粉末输送的载气和送粉喷嘴中作为保护气体输出；

第四步：首先开启送气、送粉装置，然后开动高能束流；这时粉末被连续送入激光与基板的相互作用区并进入激光与基板相互作用形成的熔池中，高能束流光源沿着要建零件的CAD模型断面轨迹扫描，将同步输送的Rene80粉末逐层熔化沉积在定向凝固的镍基合金板上，制备具有定向生长柱状晶组织的不同形状及尺寸的Rene80零件；

定向生长柱晶及单晶合金制备过程中，激光功率、送粉量、激光进给速度决定了激光加工过程中的热输入量、单道熔覆线的宽度和高度、激光扫描策略和z轴位移量；上述参数的范围分别是：激光功率：400-1200W，送粉量:8-12g/分，激光进给速度：200-600mm/分，z轴位移量：100-500um/次。