[发明专利]一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法

权利要求书

1.一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于它包以下步骤：

步骤一：选取铝合金粉末，金属靶材选用稀土合金靶材；采用物理气相沉积工艺在铝合金粉末表面沉积稀土合金，即得到表面为稀土涂层的铝合金粉末；沉积过程中对粉末进行振动搅拌；所述的物理气相沉积工艺条件为：工作气体为Ar，反应气体为氧气，二者的流量均为5-40mL/min，沉积温度100-400℃，压强0.4-2MPa，偏压-100~-400V，沉积速率1-5μm/h，沉积层质量占整体铝合金粉末的0.5-4wt%；

其中，稀土涂层是以钪、锆为主体元素，钪与锆质量比例为0.5-2：1，二者占整体铝合金粉末质量的0.3-1 wt.%，稀土涂层中非主体元素含量占整个涂层质量10-30 wt.%；

步骤二：将带有稀土沉积涂层的铝合金粉末在负压、惰性保护气氛条件下进行烘干，烘干温度为353-393K，烘干时间为1-24h；

步骤三: 采用激光增材制造工艺制备铝合金构件，激光选区熔化参数如下：激光功率为100-500W，扫描速度为100mm/s-4000mm/s，层厚为25-70μm，基板温度为25-500℃，扫描间距为50-150μm，扫描策略：往复式单向扫描，层层转换角度；

步骤四: 对激光增材制造的铝合金构件进行表面打磨或喷砂处理，即完成所述的粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造；所述的铝合金为6061铝合金或7075铝合金。

2.根据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于铝合金粉末的粒径为15-70μm。

3.据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于非主体元素为La和Er。

4.据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于所述的负压的压强0.1MPa。

5.据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于步骤二中的保护气氛为Ar气。

6.据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于步骤三中所述的层层转换角度，其中的转换角度为30-90°。

7.据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于所述的物理气相沉积工艺条件为：工作气体为Ar，反应气体为氧气，二者的流量均为10-30ml/min，沉积温度200-300℃，压强0.8-1.5MPa，偏压-100~-300V，沉积速率1-3μm/h，沉积层质量占整体粉末的1-3wt%。

8.根据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于钪、锆的质量比例为1-2：1。

9.根据权利要求1所述的一种粉末表面稀土改性的铝合金复杂构件增材制造方法，其特征在于所述的激光选区熔化参数如下：激光功率为200-400W，扫描速度为1000mm/s-2000mm/s，层厚为35-50μm，基板温度为50-200℃，扫描间距为80-120μm，扫描策略：往复式单向扫描，层层转换角度。