[发明专利]增材制造钛及钛合金件的表面处理方法

权利要求书

1.增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、3D打印成形

以0.1～200μm的钛及钛合金球形粉末为原料，采用3D打印技术，制备得到钛及钛合金件；

b、表面纳米化处理

将步骤a得到的钛及钛合金件浸入盐酸、钛源溶液摩尔浓度比为0.1～20︰0.001～0.1的比例混合而成的溶液中，在50～750℃下反应0.2～20h，在钛及钛合金件表面获得纳米级或微米级的凸起结构，清洗、烘干、消毒后，得到表面纳米化处理后的钛及钛合金件。

2.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤a中所述的钛及钛合金球形粉末为TA0～TA4、TB系列或TC系列中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：所述的TB系列为Ti-4Al-16Mo-3Nb，所述的TC系列为Ti6Al4V。

4.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤a中所述的3D打印技术中，电子束熔融打印工艺参数为：粉末层厚50～200μm、电子束束斑直径0.2～1.0mm，扫描速度1～8000m/s，电子束功率50～3000W，工作真空度5×10-2Pa。

5.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤a中所述的3D打印技术中，选择性激光烧结工艺参数为：粉末层厚20～60μm、光斑尺寸50～200μm、激光扫描速度0.1～7m/s、激光功率50～500W、含氧量低于1.0％、基板预热温度30～200℃，退火处理温度为550～850℃，真空度为8×10-4Pa～90×10-4Pa，保温时间为3～9h。

6.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤a中所述的3D打印技术中，送粉式激光熔覆打印工艺参数为：激光功率300～2000W，光斑直径0.3～1.5mm，熔覆速率300～1500mm/min，送粉速率0.5～2.5rpm/min，送粉气2～20L/min，保护气体5～25L/min，退火处理温度为550～850℃，真空度为8×10-4Pa～90×10-4Pa，保温时间为3～9h。

7.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤a中所述的3D打印技术中，送丝式激光熔覆打印工艺参数为：激光功率500～3500W，光斑直径0.3～2.0mm，熔覆速率300～5000mm/min，送丝速率0.5～5m/min，保护气体5～100L/min，退火处理温度为550～850℃，真空度为8×10-4Pa～90×10-4Pa，保温时间为3～9h。

8.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤b中所述的钛源溶液为乙酰丙酮、钛源和去离子水按摩尔比0.1～1.0︰0.1～2.0︰0.1～1.5混合而成的溶液。

9.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：所述的钛源为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、四氯化钛或三氯化钛中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的增材制造钛及钛合金件的表面处理方法，其特征在于：步骤b中所述的凸起结构为球状、线状或点状的凸起结构。