[发明专利]一种异质金属材料的连接结构及其连接方法

权利要求书

1.一种异质金属材料的连接方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)第一金属层和第一金属连接头的材料采用第一金属粉末，第二金属层和第二金属连接头的材料采用第二金属粉末，采用三维造型软件设计出异质金属材料的连接结构的CAD模型图纸，再用切片软件对所述CAD模型图纸进行处理导出包含制造分层信息的STL文件，然后将导出的STL文件导入激光选区熔化快速成形设备；所述异质金属材料的连接结构包括依次连接的第一金属层、连接层和第二金属层，所述连接层包括交错咬合的第一金属连接头和第二金属连接头，所述第一金属连接头和所述第二金属连接头均为若干个，所述第一金属连接头与所述第一金属层的材料相同，所述第二金属连接头与所述第二金属层的材料相同，若干个所述第一金属连接头在所述第一金属层靠近所述连接层的端面均匀间隔排列，若干个所述第二金属连接头在所述第二金属层靠近所述连接层的端面均匀间隔排列，所述第一金属连接头与相邻的所述第二金属连接头紧密接触，所述第一金属连接头呈T型，所述第二金属连接头呈倒T型；所述第一金属连接头的水平部分为所述第一金属连接头的头部，所述第一金属连接头的竖直部分为所述第一金属连接头的支撑部，所述第二金属连接头的水平部分为所述第二金属连接头的头部，所述第二金属连接头的竖直部分为所述第二金属连接头的支撑部；在所述STL文件中需要将所述第一金属连接头的支撑部和所述第二金属连接头的头部划分为第一单层，所述第二金属连接头的支撑部和所述第一金属连接头的头部划分为第二单层，对应所述第一单层和所述第二单层分别生成制造分层信息；

(2)根据所述第一金属粉末和所述第二金属粉末的成形性能确定铺粉层厚、激光扫描路径及工艺参数；

(3)将所述第一金属粉末和所述第二金属粉末进行保温预热处理，然后将保温预热处理后的所述第一金属粉末和所述第二金属粉末分别装入各自的铺粉槽中；

(4)将所述激光选区熔化快速成形设备的工作台下降一个第一工作高度，铺粉机构沿导轨移动，将所述材料第一金属粉末平铺在工作台上，所述第一工作高度为步骤(2)中确定的所述第一金属粉末的铺粉层厚；

(5)使所述激光选区熔化快速成形设备的激光器在惰性气体保护的环境下，按照步骤(2)中确定的激光扫描路径及工艺参数对所述第一金属粉末进行扫描，将轮廓内的所述第一金属粉末熔化，形成所述第一金属层的第1层截面；

(6)重复步骤(4)-(5)，逐层扫描直到所述第一金属层成形；

(7)将所述工作台下降一个所述第一工作高度，使铺粉机构沿导轨移动，将所述第一金属粉末平铺在所述工作台上，在所述惰性气体保护的环境下，按照所述第一金属连接头的支撑部的轮廓信息进行逐层扫描，直至所述第一金属连接头的支撑部成形；

(8)用吸附装置将所述第一金属粉末回收，使所述工作台的高度保持不变，再将第二金属粉末平铺在工作台上，在所述惰性气体保护的环境下，按照所述第二金属连接头的头部的轮廓信息进行扫描，直至所述第一单层成形；

(9)将所述工作台下降一个所述第一工作高度，使所述铺粉机构沿导轨移动，将所述第一金属粉末平铺在所述工作台上，在所述惰性气体保护的环境下，按照所述第一金属连接头的头部的轮廓信息进行逐层扫描，直至所述第一金属连接头的头部成形；

(10)用吸附装置将所述第一金属粉末回收，使所述工作台的高度保持不变，再将第二金属粉末平铺在工作台上，在所述惰性气体保护的环境下，按照所述第二金属连接头的支撑部的轮廓信息进行扫描，直至所述第二单层成形；至此，所述连接层成形；

(11)将所述工作台下降一个第二工作高度，使所述铺粉机构沿导轨移动，将所述第二金属粉末平铺在所述工作台上，该所述第二工作高度为步骤(2)中确定的所述第二金属粉末的铺粉层厚；

(12)在所述惰性气体保护的环境下，使所述激光器按照步骤(2)中确定的激光扫描工艺参数对第二金属粉末进行扫描，将轮廓内的所述第二金属粉末熔化，形成所述第二金属层的第1层截面；

(13)重复上述步骤(11)-(12)，逐层扫描直到所述第二金属层成形。

2.根据权利要求1所述的异质金属材料的连接方法，其特征在于：所述第一金属粉末为不锈钢粉末，所述第二金属粉末为TC4钛合金粉末。

3.根据权利要求1所述的异质金属材料的连接方法，其特征在于：所述惰性气体为氩气。