[发明专利]基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件及制备方法

权利要求书

1.一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述钛/镍合金部件包括连接的爆炸焊接部件和激光增材制造部件，所述爆炸焊接部件为钛/钢复合板或钛/镍复合板，所述激光增材制造部件材质为钛合金或镍基合金；

制备方法包括如下步骤：

1）打磨钢板或镍板表面去除污物和氧化膜，在钢板或镍板上预设钛板，将炸药布置在钛板上面，通过雷管引爆，得到钛/钢或钛/镍复合板；所述钛板、钢板和镍板厚度分别为1～3 mm，预设距离为4-6 mm；炸药为硝酸铵，爆轰速度为 1500-3000m/s，炸药量为1.0-2.0 g/cm^-2；

2）对复合板表面进行清理，去除氧化层及其他杂质，并使用激光增材制造专用工装进行固定；

3）根据所需部件形状分别对复合板两侧进行建模，分别以复合板两侧为基体，依次采用激光增材制造的方法，得到成形部件；

4）将成形部件连同工装放入退火炉退火，得到钛/镍合金部件。

2.根据权利要求1所述一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述钛/镍合金部件的抗拉强度为250-400 MPa，爆炸焊接部件和激光增材制造部件的界面结合强度≥二者界面材料中强度较小的一个；

所述钛/镍合金部件的界面无缺陷，性能良好。

3.根据权利要求1所述一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述激光增材制造的具体步骤为：在氩气气氛保护下，以复合板钛板一侧为基体进行钛合金部件的成形；在空气气氛下，以复合板镍板或钢板一侧为基体进行镍基合金部件的成形。

4.根据权利要求3所述一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述激光增材制造的工艺参数为：激光功率：1000W～2000W，成形速率：3～10mm/s，层高：0.3～1.0mm，气体流量：4～6L/min；

钛合金部件原料为钛合金粉末，粒度为-90～+325目，送粉量3～4g/min，所述氩气气氛中氧含量≤100ppm；

镍基合金部件原料为镍基合金粉末，粒度为-90～+325目，送粉量5～10g/min。

5.根据权利要求1所述一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中，清理步骤为：采用W14号金相砂纸研磨复合板两侧，然后将复合板放入99%酒精中超声清洗5分钟。

6.根据权利要求1所述一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中，所述工装具有旋转定位和防止变形作用。

7.根据权利要求1所述一种基于爆炸焊和激光增材制造的钛/镍合金部件的制备方法，其特征在于，所述步骤4）中，退火炉为箱式电阻炉，控温精度±0.1℃，退火温度为500～600℃，退火时间为2h，空气冷却至室温。