[发明专利]一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法

权利要求书

1.一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，该方法包括：

建立零件模型；

对所述零件模型进行局部轻量化；

根据零件模型，建立性能需求-参数集；

根据所述性能需求-参数集，对零件模型进行性能需求分解，零件模型不同部位的性能采用对应的选区激光熔化工艺参数；

根据局部轻量化结果及零件模型不同部位的性能采用对应的选区激光熔化工艺参数，对零件模型进行制造成形及后处理操作。

2.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述建立性能需求-参数集，其中性能需求包括强度性能需求、耐磨性性能需求、抗空蚀性能需求；参数集包括工艺参数包1、工艺参数包2、工艺参数包3，所述强度性能需求匹配的参数集为工艺参数包1，所述耐磨性能需求匹配的参数集为工艺参数包2，所述抗空蚀性能需求匹配的参数集为工艺参数包3。

3.根据权利要求2所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述工艺参数包1采用激光功率选用180-220w，扫描速度选用750-800mm/s，光斑直径为70μm，曝光时间选用70-90μs，扫描间距选用90-110μm，层厚选用40-60μm。

4.根据权利要求2所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述工艺参数包2采用激光功率选用250-300w，扫描速度选用850-900mm/s，光斑直径为70μm，曝光时间选用40-60μs，扫描间距选用120-150μm，层厚选用60-70μm。

5.根据权利要求2所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述工艺参数包3采用激光功率选用160-250w，扫描速度选用650-750mm/s，光斑直径为70μm，曝光时间选用100-120μs，扫描间距选用80-90μm，层厚选用30-40μm。

6.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述不同部位包括受力部位、移动接触部位和流动状态突变部位，作为受力集中部位，所需为强度性能；作为移动接触部位，所需为耐磨性能；作为流动状态突变部位，所需为抗空蚀性能。

7.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述不同部位的工艺参数按照其所需性能要求给定。

8.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，所述制造成形是利用SLM成形设备配套软件Magics对所建模型进行支撑自动生成，手动调整支撑的分布、类型及厚度；所述后处理操作是指电火花线切割、加工安装螺纹孔、装配面粗糙度调整。

9.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，步骤(2)中，利用拓扑优化对所述零件模型进行局部轻量化，采用点阵填充。

10.根据权利要求1所述的一种选区激光熔化的梯度性能成形设计方法，其特征在于，该方法还包括成形零件质量检测与性能测试，所述成形零件质量检测与性能测试是指力学性能测试及摩擦磨损、空蚀实验。