[发明专利]自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法

权利要求书

1.一种自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将基体与添加剂通过真空自耗电弧熔炼方法制备得到具有增强体的钛基复 合材料棒材；

B、将钛基复合材料棒材机械加工，通过无坩埚气雾化法制备出增强体内嵌于 基体合金粉末内的钛基复合材料粉末；

C、筛分所制备的钛基复合材料粉末，获得不同粒径的钛基复合材料粉末；所述钛基复合材料粉末经过筛分后取粒径为 53~150μm， 用于激光 3D 打印直接沉积；所述钛基复合材料粉末中内嵌增强体，所述钛基复合材 料粉末中含有增强体的体积分数为 2.5~10.5%，其中含有的 TiB 增强体的体积分数 为 1~8.5%；所述增强体呈超细网状结构分布，网状结构的单个网格尺寸小于 10μm ；

D、将所得钛基复合材料粉末烘干后用于激光 3D 打印直沉积，设定打印的三维形状、工艺参与激光扫描策略，在氩气保护下进行增材制造，即得所述自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料；所述激光3D 打印直沉积具体包括：铺粉层厚为 0.6~0.8mm，扫描间距为1.6-1.8mm，功率为900-1800W，光斑直径为 3mm，扫描速度为500~800mm/min，激光头与粉床距离为20mm，送粉速度为 0.8~2r/min；激光扫描策略为之字形往复扫描或单向扫描。

2.根据权利要求 1 所述的自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，步骤 A 中所述基体包括纯钛、钛合金，所述增强体包括 TiB、TiC、 RexOy、Ti5Si3 中的一种或多种；所述添加剂包括 TiB2、B4C、C 粉、LaB6 和 SiC 中的 一种或多种；所述钛基复合材料棒材经过至少三次真空自耗电弧熔炼。

3.根据权利要求 1 所述的自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，步骤B中所述钛基复合材料棒材机械加工后的尺寸为Φ50mm×500mm，采用无坩埚气雾化法制粉。

4.根据权利要求 1 所述的自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，所述内嵌增强体的晶须长度尺寸小于 1.0μm。

5.根据权利要求 1 所述的自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，步骤 D 中所述的烘干过程在真空干燥箱中进行，温度为 60~120℃， 持续时间为 12~24h。

6.根据权利要求 1 所述的自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，步骤 D 中采用氩气作为保护气，打印过程中始终保证氧含量小于或等于50ppm。

7.根据权利要求 1 所述的自生内嵌超细网状结构增强体的钛基复合材料增材制造方法，其特征在于，步骤 D 中所述内嵌超细网状结构钛基复合材料的网状结构尺寸小于 5μm。