[发明专利]一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法

权利要求书

1.一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

(1)建立模型

根据燃烧室内衬结构建立工艺模型，该模型大头在下，小头在上竖直放置即可，同时用切分软件将模型分层，形成各层的激光加工扫描路径；

(2)设置打印参数

放置后底板基材，将GRCop-84球形粉末铺满粉缸，然后设置打印参数，其中，激光功率：250-450W，激光光斑直径：0.08-0.25mm，激光加工扫描速度：1000-1500mm/s，单层层高：0.02-0.15mm，成形室内氩气循环风速控制电压：2.5-4V；

(3)激光打印

启动设备，开始抽真空，然后充入浓度为99.99％-99.999％的氩气后开始打印，具体打印过程为：利用激光逐层扫描上述经切分软件分层的燃烧室内衬模型，每扫描完一层，成型缸下降一层，粉缸随后上升一层，刮刀把粉缸中粉末向已加工的层面上铺设一层铜粉，然后粉缸下降，每层循环往复，直至燃烧室内衬结构打印完成，成型舱内氧气浓度不大于10ppm；

(4)退火处理

将上述打印成型后的燃烧室内衬结构放入真空炉中真空退火处理，具体退火过程为：首先，将燃烧室内衬结构加热至500-550℃后，均温处理8-10min，其次，以45-55℃/h的升温速率将上述结构加热至600-800℃，并在此温度下保温25-45min，最后，以15-20℃/h的降温速率将保温处理后的燃烧室内衬结构降至室温即可，其中，真空炉真空度为1×10^-3-10×10^-3T；

(5)表面喷砂

打印的燃烧室内衬结构经上述退火处理后，用线切割将打印后的燃烧室内衬结构与基材切割分离，然后在燃烧室内衬结构表面喷砂即可。

2.根据权利要求1所述的一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，所述步骤(1)中所建立的工艺模型的内部流道悬空与竖直方向夹角为0-10°。

3.根据权利要求1所述的一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，所述步骤(2)中GRCop-84球形粉末化学组成与质量分数为：Cu 5-7wt.％、Cr 4.5-6.5wt.％，余量为Nb，GRCop-84球形粉末中气体元素O≦500ppm，N≦100ppm，粉末粒径范围15-65μm。

4.根据权利要求1所述的一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，对GRCop-84球形粉进行步骤(3)的打印前，先进行等离子球化预处理，具体处理过程为：将GRCop-84球形粉和保护气体放入等离子体炬中，利用等离子炬中心的高温对GRCop-84球形粉进行加热处理，将上述GRCop-84球形粉迅速熔化形成金属熔滴，然后金属熔滴进入粉体球化室，迅速冷凝，最后将保护气和球化粉末相互分离，得到纯净的GRCop-84球形粉，其中，等离子体炬的射频功率为45-80kw，输入流速为30-50L/min，保护气体的压力为90-150KPa。

5.根据权利要求4所述的一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，所述保护气体为氩气和氮气的混合气体。

6.根据权利要求1所述的一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，所述步骤(3)中利用激光束进行逐层扫描时，将扫描路径采用二分法分开，然后利用激光束对每层进行双向扫描，具体为：将燃烧室内衬结构的工艺模型的底面直径作为分界线，将扫描区域均分为两个区域，对第一个区域进行扫描时，第一条激光束扫描方向先是从左向右，第二条扫描线方向从右向左，后续相邻激光束之间的扫描方向相反，底层扫描结束后，然后由下至上按照上述扫描方式逐层扫描直至第一区域模型打印结束，第二区域采取上述相同的打印方式打印完毕后与第一区域结合即可。

7.根据权利要求1所述的一种用GRCop-84球形粉打印燃烧室内衬结构的方法，其特征在于，所述步骤(6)中对打印后的燃烧室内衬结构表面进行喷砂处理时，首先，将打印后的结构固定在压入式干喷砂机上，在2.0-6.5kgf/cm²空气压力下，选用60-80目的石英砂对燃烧室内衬结构表面喷砂处理25-65s即可。