[发明专利]新能源汽车高性能轻质精密结构件成形方法

说明书

本发明涉及一种新能源汽车高性能轻质精密结构件成形方法，包括步骤：裁切钛合金片，并对钛合金片进行处理以形成钛合金骨架；根据预设的铝合金配方，配置元素粉末，并且均匀混合成铝合金粉末；将钛合金骨架进行预热处理，再通过激光3D打印将铝合金粉末逐层熔覆于钛合金骨架的表面，形成包裹所述钛合金骨架的铝合金外壳，得到合金结构件；根据预设的三维模型对合金结构件进行表面精加工；将精加工后的合金结构件进行均匀化退火。上述方法，利用钛合金片和铝合金外壳，通过激光3D打印技术、表面精加工以及退火消应力处理，得到高强度和质轻的精密结构件。

技术领域

本发明涉及新能源汽车制造技术领域，特别是涉及一种新能源汽车高性能轻质精密结构件成形方法。

背景技术

随着不可再生能源的枯竭和环境污染的日益严重，科技的发展开始往可再生、绿色能源方向发展。而汽车的废气排放是大气污染的一个重要污染源，所以，如今的汽车厂家都争相研发新能源汽车。新能源汽车的核心改革在于其所采用的动力系统，从传统的汽油驱动的发动机，转变为绿色能源驱动的发动机，例如纯电动、燃料电池电动等。在动力系统改革的同时，新能源汽车的精密结构件也在改革，汽车的精密结构件正往高性能轻质的方向发展，传统的压铸铝精密结构件难以满足需求。

发明内容

基于此，本发明提供一种新能源汽车高性能轻质精密结构件成形方法，其利用钛合金片和铝合金外壳，通过激光3D打印技术、表面精加工以及退火消应力处理，得到高强度和质轻的精密结构件。

一种新能源汽车高性能轻质精密结构件成形方法，包括步骤：

裁切钛合金片，并对钛合金片进行处理以形成钛合金骨架；

根据预设的铝合金配方，配置元素粉末，并且均匀混合成铝合金粉末；

将钛合金骨架进行预热处理，再通过激光3D打印将铝合金粉末逐层熔覆于钛合金骨架的表面，形成包裹所述钛合金骨架的铝合金外壳，得到合金结构件；

根据预设的三维模型对合金结构件进行表面精加工；

将精加工后的合金结构件进行均匀化退火。

上述新能源汽车高性能轻质精密结构件成形方法，其利用钛合金片构建核心骨架，然后利用激光3D打印在钛合金骨架的表面形成铝合金外壳以得到合金结构件，再根据三维模型对合金结构件的表面进行精加工处理以修正合金结构件的外轮廓，最后再进行均匀化退火以消除应力，得到高性能轻质精密结构件。通过上述设计，利用钛合金片和铝合金外壳，通过激光3D打印技术、表面精加工以及退火消应力处理，得到高强度和质轻的精密结构件。

在其中一个实施例中，铝合金粉末的重量份配比为：5～15份Zn、4～8份Cu、2～6份Hf、0.5～2份Yb、0.5～1.5份Mg、0.2～0.5份Ti、0.05～0.2份Ta、0.1～0.5份Zr、0.06～0.1份Fe、0.06～0.1份Si、0.06～0.1份Ni、以及65～85份Al。

在其中一个实施例中，铝合金粉末的粒径为40～49μm。

在其中一个实施例中，激光3D打印中，激光功率为100～6000W，扫描速度为100～1500mm/min，激光光斑直径为0.1～6mm，搭接率为15～50％，打印层厚为0.005～10mm，打印环境氧浓度为0～50ppm。

在其中一个实施例中，钛合金骨架的预热温度为500～1000℃。

在其中一个实施例中，精加工后的合金结构件的退火温度为100～1300℃。

在其中一个实施例中，精加工后的合金结构件的退火时间为为13～15h。

在其中一个实施例中，精加工后的合金结构件放置于氮气环境中进行退火处理。

在其中一个实施例中，铝合金外壳的壁厚不小于1mm。