[发明专利]一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法

权利要求书

1.一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

第一步，将粒度为-90～+325目的Ti-6Al-4V合金粉末放入送粉器中；其中，粉末氧含量不大于0.20wt.％；

第二步，将基板固定在充氩惰性气氛加工室的工作台上；

第三步，在充氩惰性气氛加工室内，当氧气含量低于100ppm后，开始钛合金增材制造成形；

第四步，在激光源作用下，将同步送进的Ti-6Al-4V合金粉末或预铺的粉末层连续熔化沉积在基板上；在沉积过程中，通过控制沉积区能量密度和沉积区尺寸使得液-固转变过程中冷却速率为10³～10⁴k/s，β相向α相转变过程中冷却速率为100～400k/s；制备得到具有α/β界面相的Ti-6Al-4V合金零件。

2.根据权利要求1所述的一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法，其特征在于，第三步中，通过如下步骤使得充氩惰性气氛加工室内氧气含量低于100ppm；

3.1充氩惰性气氛加工室的进口和出口打开，将纯度为大于等于99.99％的高纯氩气充入其中，混有氩气的空气从出口处排除；

3.2当充氩惰性气氛加工室中氧含量低于800ppm时，进口和出口关闭，循环系统开始工作；

3.3加工室中含有空气的氩气进入循环系统，通过分子筛的过滤作用，滤掉空气，将剩下的氩气重新排入加工室内，以此循环往复，逐渐降低加工室内的氧气含量，直至氧气含量在100ppm以下。

3.根据权利要求1所述的一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法，其特征在于，第四步中，通过激光源加工头的连续提升或者基板的连续下降，沉积高度≥60mm的Ti-6Al-4V合金零件。

4.根据权利要求1所述的一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法，其特征在于，第四步中，通过数控系统控制沉积区能量密度为20～30J/mm²，及沉积区横截面积尺寸为600～1000mm²。

5.根据权利要求1所述的一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法，其特征在于，第四步中，激光源采用全固态激光。

6.根据权利要求1所述的一种能同时提高增材制造钛合金强度和塑性的制备方法，其特征在于，所述的基板采用钛合金基板或者纯钛基板。