[发明专利]一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法

权利要求书

1.一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.在底部带有喷嘴的坩埚中熔化金属，且温度保持在液相线以上，在金属熔体中添加不少于两种单质颗粒，在熔体所处的温度范围内，这些颗粒之间发生化学反应，生成不溶于金属的原位自生颗粒；通过搅拌使原位自生颗粒均匀分布在金属熔体中，其粘度由原位自生颗粒的粒径、颗粒的摩尔质量与金属熔体的摩尔质量的比例关系来控制，使粘度的变化不依赖于温度，将成形与层间结合的控制条件分开；

B.在喷嘴下方设置一个可作三维运动的水平基板及其控制设备，喷嘴距离水平基板的距离为喷嘴内径的1~8倍；

C.在水平基板控制设备中设置预定的程序，用于控制水平基板三维运动的方向和速度；

D.施加一定的压力使含有原位自生颗粒的金属熔体从喷嘴中流出，同时控制设备使水平基板以预定的方向和速度运动；

E.含有原位自生颗粒的金属熔体在喷嘴与水平基板之间边凝固边随基板运动，金属熔体逐层凝固，堆积成形，得到金属基原位自生颗粒增强构件。

2.如权利要求1所述的一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于：所述步骤A中加入的单质颗粒也能与金属熔体中的元素发生化学反应，生成不溶于金属熔体的原位自生颗粒。

3.如权利要求1所述的一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于：所述步骤A中的金属熔体为合金熔体。

4.如权利要求1所述的一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于：所述步骤A中坩埚加热的方式为电阻加热或感应加热。

5.如权利要求1所述的一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于：所述步骤A中使原位自生颗粒均匀分布在金属熔体中的方法为机械搅拌或电磁搅拌。

6.如权利要求1所述的一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于：所述步骤A中金属熔化与凝固过程中均受到惰性气体保护。

7.如权利要求1所述的一种金属基原位自生颗粒增强构件的增材制造方法，其特征在于：所述步骤C中，水平基板控制设备可控制喷嘴开关和坩埚内压力，从而控制金属熔体的流量。